纳米技术创新范文

时间:2023-04-12 11:17:19

纳米技术创新

纳米技术创新范文第1篇

据苏州日报,日前,国家知识产权局《关于确定国家专利导航产业发展实验区的通知》,苏州工业园区等8家部级开发区成功获批国家知识产权局首批专利导航产业发展实验区。园区是江苏省唯一获此殊荣的开发区。据悉,园区实验区建设将以纳米技术应用为主导,探索专利运用导航产业高端发展的新模式。

此次实验区项目是国家知识产权局实施区域知识产权发展战略,着力推进专利与产业发展相结合,优化整合专利资源,提升专利运用能力,建设与区域资源相适应、专利引领并推动发展的产业集聚区,从而提升产业创新驱动发展能力和国际竞争能力的重要举措之一。

近年来,园区确立了以纳米技术引领全区新兴产业发展的战略决策,将纳米技术创新与产业化发展列为园区的“一号工程”,将纳米技术产业列为园区的“一号产业”。园区围绕纳米技术产业,已集聚了以中科院苏州纳米所为代表的近20家纳米技术创新研发机构和以中科大苏州纳米学院、苏州大学纳米学院等为代表的24家国内外著名高等院校或其研究教学机构,已基本建成近200万平米的苏州纳米城、苏州纳米技术国家大学科技园等纳米技术高科技产业园,已集聚纳米技术企业近200家,2012年纳米技术相关产业产值90亿元,年增长超过50%。园区先后被授予“国家纳米技术国际创新园、苏州纳米技术国家大学科技园、部级纳米科技企业孵化器、苏州国家纳米高新技术产业化基地、国家纳米技术产业化标准化示范区、国家微纳加工与制造产业技术创新战略联盟、国家科教结合苏州纳米技术产业创新基地”等七大部级纳米技术创新基地的牌子,并纳入国家纳米技术创新与产业发展体系,奠定了园区纳米技术产业的国内优势地位。

根据《苏州工业园区创建国家专利导航纳米技术应用产业发展实验区建设方案》,园区将利用5年的时间,初步掌握纳米技术应用产业知识产权发展规律;实现专利与纳米技术应用产业的有机融合,专利运用能力大幅提升,构建完成与纳米技术应用产业规划协调发展的知识产权运营体系,基本实现纳米技术应用产业知识产权管理的科学化、规范化和知识产权服务的高效化、流程化、标准化,形成纳米技术应用产业优势明显、特色突出、专利集聚、布局合理、专利和纳米技术应用产业发展紧密结合的示范区,基本建成国家专利导航纳米技术应用产业发展实验区。

纳米技术创新范文第2篇

抢占新时代科技战略制高点

耐火材料是钢铁、有色金属、建材、石化、能源、环保、电子、国防等基础工业领域重要的基础材料,是高温工业热工设备不可缺少的重要支撑材料,与钢铁等高温工业的技术发展相互依存互为促进。

纳米耐火材料是以纳米粒子为核心,由耐火材料颗粒相和基质粉料、结合剂及外加剂等组成的纳米结构基质相两大相构成。少量的纳米结构基质的理化性能成为决定整个耐火材料性能的重要基础。纳米耐火材料的开发不仅从根本上改变了耐火材料的组织结构(包括宏观结构和微观的显微结构),而且还能改变耐火材料的功能特性,提高耐火材料的理化性能指标以及在使用中的高寿命性与抗损毁性

21世纪的纳米科学技术正在成为推动世界各国经济发展的主要驱动力之一。未来20~30年,纳米科学技术有望广泛应用于信息、能源、环保、生物医学、制造、国防等领域,产生新技术变革,促进传统产业改造和升级,并形成基于纳米技术的战略新兴产业。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》部署了四大研究计划,纳米研究位列其中。“十二五”规划纲要也要求把握科技发展趋势,超前部署基础研究和前沿技术研究,推动重大科学发现和新学科产生,抢占纳米科技等未来科技竞争制高点。纳米科技已成为许多国家提升核心竞争力的战略选择,也是中国有望实现跨越式发展的重要领域之一

为了开发21世纪新一代耐火材料,迫切需要运用尖端的纳米技术和纳米材料开发后续的纳米耐火材料。先后毕业于鞍山工科高级职业学校耐火材料专业、太原钢铁学院硅酸盐专业的高树森,为了追求心中创新耐火材料、服务高温产业经济的梦想,1989年发起创立了一家小型耐火材料有限公司并出任董事长,他的创业梦由此拉开了序幕。在企业经营领导工作中,他始终坚持“实践永无止境,创新永无止境”的发展观念,大胆改革创新,始终坚持人才是第一生产力的理念,采取“不唯上、不唯书、不唯制、只唯实”的用人机制,科学整合人力资源,使企业各部门工作效率得到了极大的提高。1992年,经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司。

在不断深化改革的新形势下,高树森紧跟时代步伐,用“创新发展的眼光、求实有效的机制、机动灵活的方法、谦虚谨慎的态度、科学严格的管理和严密细致的规章制度”,使企业长期立于同行业先进行列。在坚持“以发展为主题,以经营管理为重点,以实现最大利益为出发点”的经营原则下,公司多元化复合发展的经营新思路,与国内多所研究院所、高等院校在产品开发、技术交流等领域建立了长期的合作关系,在新产品技术性能、使用性能、技术储备等方面不断创新,形成了产学研联盟,具备研究、开发、生产高技术特种耐火材料能力,形成了自主研发、自主创新和自我实现产业化的良性循环。

进入新世纪后,纳米材料与技术的优异性能使高树森有了新的想法:能不能把纳米技术和纳米材料注入耐火材料,创新耐火材料技术,从而开拓耐火材料的新领域呢?在高树森的领导和主持下,太原高科对纳米技术和纳米耐火材料进行了深入研究探索和自主创新。

公司建立了以企业为主体的技术中心,先后研发出多种耐火材料高新技术产品,并及时将其转化为生产力,现已经从成立之初简易的小型耐火材料厂发展为全国耐火材料领域声名赫赫、独具技术优势和发展前景的大型企业。

2005年,太原高科被太原市科技局批准为耐火材料行业技术研究中心;2007年,被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心;2009年,被山西省认定为企业技术中心。技术中心承担了耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得了多项重大成果。此外,太原高科还通过了ISO9001―2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被认定为耐火材料行业的国家高新技术企业,“山西省科技先导型企业”、“太原市科技创新示范单位”、“十佳技术创新项目企业”等荣誉接踵而至。

创造纳米高新技术产品

高树森是耐火材料专业教授级高级工程师,也是技术研究中心主任兼首席专家,长期从事耐火 材料技术研究、自主创新和使用研究工作。他主持了多项国家重点热工工程项目(高温工业炉窑),自主研发多种耐火材料高新技术产品,并且花费大量精力使这些高新技术产品在高温工业生产中得到推广应用,使科研成果尽快转化为生产力。

他充分利用山西丰富的高铝矾土资源,研制开发了矾土基低蠕变-抗热震莫来石制品、莫来石刚玉制品、锆莫来石刚玉制品、高铝-尖晶石等高效复合制品,这些产品都有特殊的功能和高技术性能指标,在十分苛刻的情况下和工业性使用试验中,均显示出突出的使用效果,具有广阔的发展前景。他负责的山西省重点行业关键科技发展项目-高技术特种高效耐火材料的研究与开发,为充分利用山西资源、发展山西经济和提高我国耐火材料工业总体水平都具有重要意义。

20多年来,高树森对纳米技术和纳米耐火材料进行了深入研究和自主创新,先后申报了七项纳米耐火材料发明专利项目,分别是:纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL200810079392.X)、纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL200810079799.2)、纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101544505A)、纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL 200910136836.3)、纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法(专利号:ZL200910223490.0)、纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101875561A)以及矾土基合氧化物陶瓷结合Al2O3-MgO-C耐火制品及其制备方法(专利号:ZL201010608883.6)。

高树森先后荣获了全国科学大会奖、新技术推广奖等,多次被冶金部授予劳动模范和先进科技工作者称号,2009年荣获“第9届中国时代新闻人物十大杰出成就奖”和“时代楷模・共和国经济建设十大功勋企业家”荣誉称号等。他自主研发的纳米耐火材料系列发明专利,也分别获得了第九届香港国际发明博览会金奖、第十二届中国北京国际科技产业博览会、第三届中国自主创新杰出贡献奖及第十三届中国北京国际科技产业博览会、第四届中国自主创新杰出贡献奖。

2010年5月,在第十三届北京科博会“中国高新企业发展国际论坛”上,年逾古稀的高树森作了《关于发展纳米科技和纳米耐火材料自主创新及其产业化》的重要报告。报告称,自主创新和研发是现代企业生存和发展之本,党的十七大报告明确指出“提高自主创新能力,建设创新型国家,是国家发展战略核心、提高综合国力的关键”。他兴致勃勃地向与会者坦陈:他写的多篇有关纳米的论文被编入《盛世之光―中国当代创新理论与实践》、《中国改革发展与创新研究文选》、《2009・中华学术精英大典》等书中。在耐火材料的研发和创新工作中取得了多项重大研究成果:

1.研究成功磷酸盐结合的Al2O3C质耐火材料浇注料在太钢1200m3大型高炉使用取得成功,是国内外高炉史一个创举,具有重大社会和经济意义,通过了部级组织的技术鉴定。

2.自主研发的SiO2陶瓷-磷酸盐复合结合硅质不定形耐火浇注料,主要特点是耐高温性能和抗热震性能比原来技术有显著提高,为国内首创、国际领先水平。

3.不定型耐火材料,是高温工业发展的一种耐火材料行业方向,不定型耐火材料在大型钢铁联合企业中推广应用,很多设备不用以前耐火材料制品而是用这种不定型浇铸的。

4.亚微米陶瓷结合Al2O3-尖晶石浇注料及其在钢包整体浇注中的应用项目,是在实施山西“1311”结构调产高科技产业化中重点产品项目。

他还宣称:纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术在耐火材料领域中成功应用重要标志,也是纳米技术和材料与传统产业中自主创新、自主研发的重要发展方向,对钢铁等高温工业发展和高新技术的应用做出了重要贡献。

谱写“绿色纳米耐材”产业化创新之路

当今全球经济竞争格局正在发生深刻变革,科技发展正孕育着新的革命性突破,世界主要国家纷纷加快部署,推动节能环保、新能源、信息、生物等新兴产业快速发展。我国要在未来国际竞争中占据有利地位,必须加快培育和发展战略性新兴产业,掌握关键核心技术及相关知识产权,增强自主研发能力。

为此,高树森呼吁将纳米耐火材料研发应用提升为国家战略新兴产业,在北京中关村尽快建立“部级纳米耐火材料产业化示范基地”和建立“部级纳米耐火材料技术研究中心”。

我国在纳米耐火材料技术研究已经处于当代最前沿,其成果显著,并得到各方面的肯定。将纳米耐火材料研发应用提升为国家战略新兴产业,很快将对今后的钢铁等高温工业发展产生重大影响,中国有能力在更高平台推动我国纳米耐火材料的技术创新和产业化,有能力引领这场新的工业革命。

2010年1月9日,中国耐火材料行业协会组织召开了纳米耐火材料产业化示范基地专家论证会,对太原高科耐火材料有限公司和山西省耐火材料工程技术研究中心采用纳米技术研究开发纳米耐火材料的工作情况和研发成果进行了考察论证。

与会专家一致认为,太原高科和山西省耐火材料工程技术研究中心在研究开发纳米材料并运用于不定形耐火材料的生产过程中,取得了显著成果。基于此,中国耐火材料行业协会授予其“行业纳米耐火材料产业化示范基地”称号。

太原高科纳米耐火材料系列发明专利成果的取得,大大推动了我国纳米技术和纳米材料的进步与发展,为其在传统行业中的创新应用提供了有益借鉴;为耐火材料的发展开辟了一片新天地,为开发更长寿、更节能、无污染、功能化的新型绿色耐火材料提供了技术支撑;同时,新技术材料的研发和应用,推动了传统高温工业的技术升级,为高温工业新技术的实施与发展作出了突出贡献。

机会只留给有准备的人,成功只属于有梦想的人。高树森和太原高科的绿色纳米耐火材料发展之路正徐徐展开,大路两旁,鲜花与荣誉相伴。但“老骥伏枥,志在千里”的高树森并不满足目前的成绩,他心中有更大的目标,那就是实行“纳米中国耐材”战略计划,并以此催生新型经济社会发展模式。他认为,实行“纳米中国耐材”战略技术,应从技术创新、产业创新、产业集群耦合三个维度着手,探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制,实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级,将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地,打造成高端制造业改造升级、技术创新、产业创新的典范。

我国的纳米耐火材料技术研究已经处于世界前沿水平,且成果显著,得到各方肯定。为了能够在更高平台推动纳米耐火材料技术创新和产业化发展,高树森建议将纳米耐火材料提升为国家战略性新兴产业,运用多项高新技术,谋求耐火材料与尖端纳米技术的整合,加速纳米耐火材料的理论与实际应用研究,努力开发尖端纳米耐火材料,并积极推进创新成果的产业化,在高新技术产业化大潮中占据有利先机,进而引领这场新的工业革命。

人物档案

高树森,太原高科纳米耐火材料有限公司董事长,山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家,中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员,工业和信息化部科技人才专家库专家,教授级高级工程师,耐火材料行业专家。曾获全国科学大会奖,部级、省市级科学技术成果奖和新技术推广奖。先后被授予全国冶金劳动模范,山西省、太原市劳动模范及先进科技工作者光荣称号。

纳米技术创新范文第3篇

纳米科技和纳米材料是20世纪80年代刚刚诞生并正在崛起的高新技术,它是研究包括从亚微米、纳米到团簇尺寸(从几个原子到几百个原子以上尺寸)之间的物质组成体系的运动相互作用以及可能的实际应用中的科学技术问题,研究内容还涉及现代科技的广阔领域。世界各国都对纳米技术给予了极大关注,美国、日本、德国等发达国家,都将纳米技术和纳米材料作为研究开发的热点课题,并得到政府的资金支持。随着科技发展进步,人类对纳米科技的研究日益广泛深入,纳米技术也已开始得到了较大范围的应用,并越来越深入地影响和改变着人们的生产、生活及思想,而对经济、政治及社会的影响则更多地体现在各国间对纳米科技及其应用的激烈竞争上。具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地被开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。在众多的纳米材料中,一些高性能的纳米陶瓷粉体材料,也就是广义上的无机非金属纳米材料的开发应用最为广泛和活跃,并已在多种产业和实际产品中得到应用,出现了高性能多功能性纳米产品,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。随着纳米技术和纳米材料进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,并对人类社会的发展和进步产生深远地影响。

纳米是一个长度单位,1纳米等于十亿分之一米,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。20世纪90年代起,各国科学家纷纷投入一场“纳米大战”,在0.10―100纳米尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性。

中国科学界不甘人后,1993年中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字,标志着中国开始在国际纳米科技领域占有一席之地,并居于国际科技前沿。研究材料学的专家学者也不甘人后,纷纷把眼光瞄准了“纳米”这一新技术领域,使得纳米科技和纳米技术取得了迅速地发展。随着纳米材料和纳米技术进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,对人类社会进步产生深远的影响,同时发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。战略性新兴产业是新型科技和新型产业的深度融合,代表着科技创新的方向,也代表产业发展的方向,使战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业,要大力推动自主创新、提高原始创新能力和关键核心技术创新能力,着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新,紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇,更加注重自主创新能力,加快科技成果向现实生产力转化,加快科技体制改革,加快建设宏大的创新型科技人才队伍,谋求经济增长与发展主动权,形成长期竞争优势,为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑。

太原高科公司及企业技术中心简介

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森董事长基于创新耐火材料,服务产业经济的梦想而发起创立。在成立之初,这只是一家简易的小型耐火材料厂,经过几年的艰苦奋斗,企业取得了初步的发展。1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)。公司建立了耐火材料生产厂和专门的耐火材料技术研究中心,并被山西省科技厅确立为山西省耐火材料工程技术中心,成为耐火材料行业唯一的部级高新技术企业。并承担山西省高端重点行业用耐火材料的技术研究与开发工作。先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品,及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,同时为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持,形成了生产与科研相互促进的良好局面。公司与国内多所高等院校、科研机构在产品开发、技术交流等领域建立长期的合作关系,使公司在新产品技术性能、使用性能、技术储备等方面不断创新,形成了产学研联盟,具备研究、开发、生产高技术特种耐火材料能力,形成了自主研发、自主创新和自我实现产业化的良性循环。经过20年的发展,在实现了公司的管理升级和稳步、持续、快速发展的同时,确立了以“以科研为依托,市场为导向”的科技兴企的发展战略。

目前,太原高科已通过ISO9001-2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区授予“十佳技术创新项目企业”及“质量管理先进企业”、山西省认定为企业技术中心。最近,中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米材料产业化示范基地”的称号。

实践证明,坚持科学发展观,坚持走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。通过多年的努力,太原高科公司已走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子,由“中国制造”变为“中国创造”,而且实际效益十分突出,在这次金融危机的冲击下,该企业也受到一定程度的影响,但在高董事长的带领下克服重重困难,企业产值利润仍得到了较大增长,并且由于纳米科技、纳米材料开发成功和应用,企业潜在产值利润发展空间十分广阔。这同时也从一个侧面说明,我国科技体制改革中建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系,并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口,只有以企业为主体才能坚持技术创新的市场导向,有效整合产学研的力量,确实增强国家竞争力,以企业为主体的创新机制,对科研成果迅速转化为生产力具有重要的推动作用。

纳米耐火材料研究成果概述

耐火材料是钢铁、有色金属、建材、石化、能源、环保、电子、国防等基础工业领域重要的基础材料,是高温工业热工设备不可缺少的重要支撑材料,与钢铁等高温工业的技术发展相互依存互为促进。为了开发21世纪新一代耐火材料,迫切需要运用尖端的纳米技术和纳米材料开发后续的纳米耐火材料。随着科学技术进步的日益加快和对纳米技术广泛深入的研究,作为高新技术,纳米技术得到了迅速发展和广泛应用,并且越来越深入地影响和改变着人们的生产、生活及思想,而对经济、政治及社会的影响则更多地体现在各国间对纳米技术及应用的激烈竞争上。耐火材料作为高温工业,特别是钢铁工业服务的基础材料,它一直伴随着高温技术和材料科学的进步而发展。如何应用尖端的纳米技术和纳米材料来改变耐火材料的组织结构,特别是微观显微结构,全面提高耐火材料的各项性能指标,更好地满足钢铁等高温工业发展及使用需求,一直是广大耐火材料工作者所关注的热点问题。因此,高科公司和技术中心研究人员在高树森董事长的带领下,对纳米技术、纳米材料及其在耐火材料领域中应用开展了长期的、多方面的探索与尝试,并且在此工作基础上还进行了专题研究和自主创新工作;结果表明,采用纳米技术制备的纳米陶瓷粉体材料所具有的功能特性,在纳米耐火材料领域中应用都能够充分地显示出来且得以确认;采用纳米技术和纳米材料制成的纳米耐火材料产品,在钢铁工业新技术(如炼钢二次精炼)中使用,也显示出令人振奋的使用结果。

近年来,我们对纳米技术和纳米材料进行了深入研究和自主创新,自2008年至今,在将近两年的时间里,共申报了六项纳米耐火材料发明专利项目,涉及耐火材料的主要品种,前五项发明专利均已公布,并经有关部门严格筛选后评定,被列为年度国家重点发明专利项目,并纳入国家发明专利实施转化项目中,还被国家知识产权局出版社编入发明人年鉴中;前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖,又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖。2010年这些纳米发明专利在第十三届中国北京国际科技产业博览会上又获“中国自主创新杰出贡献奖”,并在“中国高新企业发展国际论坛”上做了《关于发展纳米科技和纳米耐火材料自主创新及其产业化》的重要报告。六项纳米发明专利项目分别是:

纳米耐火材料发明专利之一

纳米复合氧化物陶瓷结合铝―尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公布号:101397212A)

纳米耐火材料发明专利之二

纳米Al2O3薄膜包裹的碳―铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公布号:101417884A)

纳米耐火材料发明专利之三

纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石―镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:101544505A)

纳米耐火材料发明专利之四

纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳―尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:101555153A)

纳米耐火材料发明专利之五

纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法(公布号:2101767999A)

纳米耐火材料发明专利之六

纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法(申请号:201010165554.9)

纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志,也是纳米技术和纳米材料在传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向,对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用,作出了重要贡献。同时,发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合,代表着科技创新的方向,也代表产业发展的方向。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业,要大力推动自主创新,着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新,紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇,更加注重创新,加快自主创新能力,加快科技成果向现实生产力转化,加强科技体制改革,加快建设宏大的创新型科技人才队伍,谋求经济增长与发展主动权,形成长期竞争优势,为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑。太原高科纳米耐火材料的研究及其发明专利成果,大大推动了我国纳米技术、纳米材料的进步与发展,为耐火材料的发展开辟了一片新天地,也为开发更长寿、更节能、无污染功能化的新型绿色耐火材料带来了发展空间。为了进一步深入发展纳米技术在耐火材料领域中的应用研究,使纳米技术在耐火材料领域中得到更广泛的应用,太原高科将研究开发更多更实用的纳米耐火材料发明专利成果,以满足钢铁等高温工业发展需求,也为钢铁等高温工业技术的实施与发展提供了最佳服务。

发展“绿色耐材” 节能减排

耐火材料是高温工业的重要基础材料。在全球大力发展低碳经济形势下,实现高温工业的“绿色化”与耐火材料工业自身的“绿色化”不无关系。绿色耐火材料战略是关系到我国当前和今后耐火材料行业可持续发展的重要发展战略。我国在耐火材料总产量和品种数量上是当之无愧的世界第一。但就“绿色度”而言,差距却甚大,表现在诸如:炼钢耐火材料的平均比消耗高出国际先进水平1倍以上,高性能、长寿命产品比例少,质量稳定性欠佳,技术附加值不高,能耗高,存在环保和公害问题,某些原料资源短缺等。

我们研究开发的新型纳米耐火浇注料及其整体浇注技术,大幅度提高浇注的整体炉衬的使用寿命,节省资源,且节能环保,生产成本相对较低,经济适应性强,无粉尘,无排放有害气体,特别是无纳米粉体的污染,是真正的绿色耐火材料,适应循环经济发展要求,具有显著的经济效益和社会效益,已达到国际先进水平。该系列项目的大力推广也将为我国丰富的耐火矿产资源在现代耐火材料应用中提供广阔的发展前景,将资源变为产品,推动市场效益,可带动资源产业的更快发展。

建立纳米耐材产业化示范基地

我国钢铁产量巨大,2009年钢产量达5.7亿吨,位居世界首位,约占世界总产钢量的47%以上,钢铁生产的高速增长是伴随着流程优化与结构调整来实现的,其重要的就是对加快推进生态文明建设是从清洁生产总体高度上,加快科技创新与进步,继续将纳米技术纳入到耐火材料尖端技术之中,进行深入的研究开发和自主创新,并实施产业化,对钢铁等高温工业发展、高新技术的采用与实施、节能减排、提高质量、创新品种都将发挥非常重要的作用。

纳米科技和纳米材料是21世纪最有发展前景的高新技术,它对国家经济发展、经济转型、传统经济改造、自主创新等均具有重要意义。然而,纳米科技和纳米材料只有在生产实际应用中才能体现出自身的重大价值。国外多个国家都对纳米产品的产业化给予特别关注,并且作为纳米科技发展水平的重要标志。纳米材料制备技术由实验室转移到工厂生产势在必行,在纳米技术产业化过程中存在多方面制约纳米发展的瓶颈问题。为了解决纳米耐火材料产业化中出现的各种瓶颈问题,我们开展长期的专项研究并取得了较好的效果,这就为纳米耐火材料产业化铺平了道路,为加快推进产业结构调整,完善现代产业体系,加快推进传统产业技术改造,加快发展纳米战略新兴产业,全面提升产业技术水平和国际竞争力,都具有重大意义。

为此,建立纳米耐火材料产业化示范基地,对当前和今后耐火材料工业和钢铁等高温工业的发展是非常有意义的,而且也是十分紧迫和刻不容缓的。此外,国际间纳米技术和纳米材料的竞争更多体现在工业生产的纳米产品上,太原高科对纳米科技和纳米耐火材料的研究开发和自主创新作了长期的艰苦努力,并取得多项发明专利成果,并且对纳米科技和纳米耐火材料继续开展深入研究和产业化基地建设将会取得更多、更大进展,为我国纳米科技发展作出贡献。产业化示范基地建立后,太原高科将运用多项高新技术,谋求与尖端的纳米技术整合,加速纳米耐火材料的理论与实际应用研究,为耐火材料行业的纳米化发展创造条件和奠定基础,完成开发成果后,可积极推进开发和创新成果的产业化,及时服务于钢铁等高温工业生产中,使纳米技术及早地显现出经济效益和社会效益,为科技发展和进步作贡献,努力把21世纪纳米尖端耐火材料的开发与生产做好、做成功;为国家高温工业的发展继续作研发与服务;加快传统工业的改造,促进我国经济的平稳、快速发展。■

・相关链接・

纳米技术创新范文第4篇

关键词:纳米技术;科技成果转化;产业化:技术联盟

0 引言

我国纳米科技的研发始于20世纪80年代,据有关机构统计,2006年以来我国纳米科技在基础研究方面数量和论文引用次数都只仅次于美国,排名全球第二:但在应用研究方面,满足国家重大需求的导向性的应用研究能力不足,研究水平中等;在可转移技术研究方面,能力较差,很多纳米产品只存在实验室里,同国际最新进展相比,我国纳米科技的产业化应用水平仍然处于初始发展阶段。

而在当前形势下,纳米技术产业化对于保持我国纳米科技在基础研究方面已有的优势地位,以及形成新的经济增长点提供科技支撑都具有重要的作用。而纳米技术的跨学科性、实验和技术上的局限性、技术的成熟度不够、研究成本高周期长等问题,这使得纳米技术仅靠一个产业部门或者研究机构将无法加快推动纳米技术产业化进程。所以,迫切需要总结和吸收同外先进的纳米技术产业化经验,完善和优化我国纳米技术产业化模式。

1 纳米技术成果转化的特殊性

1.1 科技成果转化的一般模式

科技成果转化是一项社会系统工程,其主体是企业、高校和研究机构,但政府在其中的规划和组织行为,如科技、产业政策法规,都对转化有不可忽视的重大影响,实际中政府的角色特殊而复杂、科技成果转化的客体为科技成果,在我国科技成果一般分为基础理论研究成果、应用技术成果和软科学成果三大类。

科技成果转化一般可分为以下5个步骤:①技术构思;②获得样品(模型);③小试(将选定的实验品样机研发成产品样机、样品);④中试;⑤规模生产及产业化。

日前促进科技成果转化的机制主要有以下几种:第一,加强科技成果转化的法规建设;第二,建立成果转化专门机构;第三,建立科技园和孵化器,企业尤其是高科技企业既是技术创新的主要承担者,也是技术尤其是高新技术转移和扩散的主要承载者,而催生高新技术企业发育生长的科技工业园和企业孵化器就是技术转移和成果产业化的重要平台;第四,技术许可,大学和研究机构作为专利技术和成果的拥有者,常常通过专利许可和技术转让的方式完成科技成果转化;第五,发挥风险投资的独特作用。总之,科技成果转化需要得到市场、政府、中介的共同支撑,见图1。

1.2 纳米技术成果转化的特点

比起一般的科技成果转化,纳米科技成果转化具有以下几个特点;

第一,纳米技术应用范围广。纳米技术是指在纳米水平上对物质和材料进行研究处理的工作,也就足用单个分子或原子制造新型材料或微型器件的科学技术。纳米技术事实上它不隶属于任何一个学科,而是一个交叉性的,涉及到物理、化学、生物、医学、微电子等等。交叉了不同领域,就会渗透到方方面面,将来也会渗透到我们生活的方方面面。所以说纳米技术将来的应用是非常非常广的,可以应用在材料领域、新能源领域、信息技术领域、生物医药领域、环保领域等等。

第二,纳米技术的创新源头主要是高校和科研机构。大部分企业为生产型企业,缺乏持续创新和应用开发能力,只接受非常熟练的技术,尽管作为高科技企业,理应以技术创新为要务,但是在纳米领域,各企业却均表现的力不从心。

第三,纳米技术研发方向不明确。由于科研机构和高校以科研为主导方向,不直接面对市场,国内很多科研机构和高校只是根据科研发展制定了相应的研究规划。而纳米科技是新领域,目前全世界对它的前景和风险还缺乏足够的认识;纳米科技又是各学科的交叉领域,必须在各学科中找到合适的切入点,研发方向成为科研机构和高校从事纳米技术研究中一个关键问题。

第四,纳米技术应用中有很强的规模经济效应。纳米技术成果转化过程中,企业效益好坏很大程度上依赖于其生产规模,因此生产的总成本绝大部分必须一次性投入,并要在成果应用阶段后追加投资扩大规模,这样对资金的一次性需求和连续需求都比较大。

第五,纳米技术基础研究和应用研究同时产生。不同于一般的科技成果,基础研究和应用研究是严格区别开来的,而对于纳米技术,纳米技术基础研究和应用研究是同时产生,纳米的研究成果是一种产品,如纳米陶瓷、纳米染料、纳米T恤等,那么纳米技术研究机构是纳米技术成果的生产基地。

2 产学研合作缺失成为我国纳米技术产业化的主要障碍

我国纳米技术应用成果处于初期阶段,产业化效果不理想,成果转化率低。如果将纳米产品的成熟程度按中试、批量生产和规模化生产划分,其分布明显呈剧烈递减态势。研究开发和规模化生产的距离较大,大约只有5%的实验室成成果最终能转化为规模化生产。

在纳米科技成果转化过程中,目前存在的主要问题是技术与市场之间的脱节,主要表现在以下两个方面。

一方面,纳米技术属于高新技术,因此回报周期长,按照国际惯例,一个纳米技术企业从建立到突破需要8年时间。而投资者的意图有时不在于项目,而在于筹资,回报周期越短就越促使他们的投资行为。此外,我国许多企业还是生产型企业,缺乏持续的创新和应用开发能力,所以只能接受非常成熟的技术,即中试的放大,其技术选择的接口是产业化链条中比较靠后的阶段,又由于没有雄厚的资金作为支持,这使得国内很多企业不愿意投资到纳米产业中。

另一方面,科研机构往往无力完成从实验室成果到产业化这一过程中的许多复杂的工程化、系统化工作,往往急功近利,实验室成果一一出来,就匆忙“交货”,使得我国纳米技术的技术成熟度比较低,非常不成熟的实验室技术远离市场需求,转化时也没有从市场的角度提出改进的建议,科研机构无法潜心于后续的应用开发和技术支持,技术选择的接口又十分靠前。两者接口的差异,使得纳米技术成果的产业化受到严重影响。

而需求动力和产品订制是纳米技术成果转化的两大动力。需求动力影响纳米技术的扩散和成果转化的实施,而产品订制则影响着纳米技术成果转化的速度和规模。如果实验室的纳米产品无法满足市场需求,研究前期也没有企业愿意产品订制,纳米技术必然不能成功转移,纳米产业化也无从谈起。

3 国外纳米技术产业化模式的经验借鉴

3.1 美国加州纳米技术研究院运营模式

美国加州纳米技术研究院简称CNSI,创建于

2000年12月,是美国加州政府为迎接新技术革命,进一步保持加州在科技和经济上的领先地位而成立的科技创新机构。经过几年的发展,CNSI已经成为美国科研经费最充足、与产业界结合最为紧密的现金技术创新中心之一,无论在学术上还是在技术成果转化以及在纳米技术产业化上都取得了丰硕的成果,这些成果主要依赖于其成熟的运营模式。

3.1.1 CNSI运营模式概况

CNSI是在加州政府、产业界、投资界和专业服务机构的共同支持建立起来的,它以世界名校加州大学洛杉矶分校(UCLA)和加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)为技术支撑,通过组建产业联盟和投资联盟,构建了科研平台、成果转化与教育交流平台和投资产业化平台,其运营模式如图2。

如图所示,CNSI运营模式的最大特点就是打破了原来的纯研究模式,使得科学研究可以针对产业需求进行,建立了科研、成果转化与产业投资有机结合的良好机制,科学研究与市场、科学研究与产业、科学研究与投资有机紧密结合,从而有利于实现科技成果的快速转化及产业化。

3.1.2 CNSI运营模式成功的关键要素

如图3所示,本文认为CNSI的运营成功的关键之处在于产业界和投资界的早期介入,其组建的产业联盟超过了14家世界知名企业加盟,既有像默克(Mer-ck)、安静(Amgen)和凯龙(Chiron)这样的世界级制药介业,也有像英特尔(Interl)、惠普、IBM等信息产业的巨头。其组件的投资联盟吸引了17家世界知名的投资公司,如美国JP摩根公司、美国伊士曼基金等。

对于科研平台,产业界早期介入到研究的选题和立项过程中,这使得纳米技术科学研究导向性更强,纳米技术的研究本身具有方不小确定的特点,产业界的提早介入就为其提供了方向,而且研究的课题又符合市场需求,为之后成果快速转化准备了条件。而在CNSI成果转化与教育交流平台的作用下,对其进行知识产权转移和培育、投资产业化,外对技术转移&企业孵化等提供各项服务,科研项目与产业能够迅速结合,研究成果能够迅速转化。成果转化和产业化平台对科研成果产业化所产生的收益按照市场机制部分返回研究平台,用于支持科学研究的顺利开展。

3.2 日本产业技术综合研究院运营模式

日本产业技术综合研究院是日本最大的部级公共研究机构,其研究领域非常广泛,涵盖了计量、地质勘探、电子技术、材料技术、生物技术、环境保护、纳米技术在内的许多领域。对于纳米技术,主要是采用与企业合作的方式,国家只是部分投入资金,这样,机构的研究方向与企业的需要更加紧密地结合起来,尽可能快地将科学技术转化为生产力,从而为经济和社会发展服务。

日本综合研究院能够顺利成功开展的关键原因在于有一个完善的科研评估体系,如图4所示。

如上图所示,经济产业省设立的评价委员会由专家、学者、产业界的中立人士组成,分两个层次对独立行政法人进行评价。第一层是评价产业经济部下属的所有独立行政法人的本身运营效果,经济产业省根据评价结果决定研究实验室是撤并或续存。第二层是专门对综合研究院的业务情况进行的评价,评价结果将反映在下一年度计划、下一个中期目标、中期计划、领导和职员的待遇等方面。此外,综合研究院请外部和本机构的人员对研究院内部的中心和部门进行评价,根据评价结果对研究院的发展和研究人员的薪水、职位进行调整。

该评估体系的作用主要体现在3个方面。

第一,对研究实验室的申请进行评估。在综合研究院工作的所有研究人员都可以提出意见,申请成立研究实验室,只有经过评价中心的评价后,通过审议认可的项目可以得到资金和设备的投入。由于评委一般为该领域的专家,构成方式也不拘泥于机构内部,因此,所进行的评价也较为公平、公正。

第二,对研究实验室的存续进行评估。为了保证中心在课题研究和运营管理上的有效性,综合研究院每年都要请专人对中心的各项工作情况进行评价,对其资金的使用情况进行审核,进行必要的控制,一旦发现项目没有任何进展或与原来的研究目标有偏离或已经不适合国际发展的趋势,研究中心就会立即被取消。一般来说研究实验室的设立时间一般为一年,最长可达3年,如果有效果,可以上升、扩建成为研究中心。但无论研究是否完成,研究中心成立7年就会解散,这也保证了研究项目的时效性。

第二,对于研究人员进行评估。通过对领导和员工进行评估,来决定其待遇和职位。但由于研究前沿课题本身具有一定风险性,所以综合研究院只是对研究中心的负责人和研究人员采取降薪方法作为惩罚,剩余的资金则投向其他研究项目。

通过有效的评估体系,对机构的管理和研究工作的效能进行及时评价,保障有效运行,保持科研人员的研究积极性,更好地为产业发展和科技进步提供技术支撑,并且来保证科技成果的实时性,时效性,满足市场的需求,从而有利于科技成果的转化。

3.3 经验总结

通过对CNSI和日本综合研究院的分析可以总结以下4点经验。

①与企业的合作很重要,这种研究机构与企业之间的联系有助于对新技术的预先识别、增强意识、提供测试设备和培训计划,从而可以显著地加速纳米技术产业化的过程。

②推动纳米技术产业化,首先要发掘市场需求,在有限的资金和设施条件下选好研究目标,纳米技术的发展一定要从科研源头上加以调控,科研项目选题要以市场需求为导向,以形成产业化为根本目标,强调市场服务意识。

③科学评估,适时调整。对于不适合市场需求的,要及时中止。利益均衡,多方合作是产业化不断发展的保证。

④纳米技术具有多学科交叉的特性,因此需要加强各领域科研人员之间的协作。

总体而言,从国外的经验可以看出,纳米技术产业化的关键在于基础研究要面向市场,而满足市场需求的关键在于加强和企业的合作,而且要有一个完善的科研评估体系作为支撑。

4 建立纳米技术产业联盟,加快纳米技术产业化进程

上述分析可以看出,我国产业化存在的最大的问题是技术和市场的脱节,而国外纳米技术产业化成功的原因就在于技术和市场的充分结合,进一步说,我国之所以技术和市场脱离的根结就在于研究机构与企业没有进行密切的合作。

本文认为虽然在现阶段,要求企业具备与专业科研机构相当的技术实力是不现实的,但是建立企业与科研机构之间的紧密联系却是必要的,因此本文提出应尽快建立纳米技术产业联盟,具体措施包括以下6个方面。

第一,我们应该学习美国模式,与企业密切合作,将产业界和投资界尽早的吸纳到纳米技术研究中。与企业的密切合作可以通过以下几个方面:首先,专门聘请产业界的专家做顾问,对科研项目做必要的市场分析,这使得科学研究能够针对市场的需求,做到有的放矢,实现了科研与市场的有机结合;其次,根据企业需求开展研究,解决企业实际问

题,并和企业合作研究,共同享有研究成果,提供先进的开放实验室,为企业发展创造良好环境。

根据美国加州纳米技术研究院规章制度,CNSI与企业合作方式主要是通过会员制的方法,从而赋予其一定的权利和义务。主要权利如下:获得核心设施;允许进人互动空间,包括剧场、大厅、会议室等;对于与CNSI相关的研究获得资会支持;允许参加CNSI的有关活动,包括研讨会,座谈会和会议,得到人员配备的支持,并对会员进行广告宣传,得到CNSI的培训资助计划等。通过这些权利来吸引企业的加入,使得CNSl与企业之间形成良好的合作关系,共同发展纳米技术。这样的会员制的方式也值得我们学习。

第二,我们应该学习日本模式,建立一个完善的评估体系,来检验成果是否符合市场需求,是否具有市场前景,而不只是领导拍脑袋决定纳米技术的发展方向,并对科研人员进行绩效评价,这样有利于提高科研人员的积极性,有利于国家的资金得到最大化的利用,有利于纳米的基础研究符合市场需求,有利于纳米技术的产业化。

第三,组建技术联盟网络,正如美国为了加快大学、国家实验室等研究机构的科研成果向企业界转移,建立了全国性的技术转让网络,包括国家技术转移中心(NTTC)、联邦实验室技术转让联合体(FLC)和国家技术信息中心(NTIS)。

第四,引进技术联盟风险投资基金。纳米技术产业足一个回报周期比较长的产业,因此纳米技术产业化必须有充足的风险资本的支持。风险投资对成果转化、技术转移,进而对纳米技术企业的孕育和成长都将产生巨大的推动作用。

第五,为技术联盟提供一个良好的法律环境。政府应进一少推出和完善重大的科技政策、产业政策和相关法规;进一步采取措施保障风险投资者利益,加大对企业规范运作的监督力度;适时推出纳米技术企业实际需要的税收、财政等优惠政策;加大专利、专有技术的保护力度;适当放宽纳米技术入股的比例,鼓励核心技术人员和经营管理人员持大股,激发技术人员和企业管理层的积极性。

纳米技术创新范文第5篇

【关键词】消防技术;纳米技术;绿色环保

社会经济的增强,使得人们对环保、绿色、新型、科技等的环保发展道路越来越关注。当然,对于如何建立新型消防技术设备成为国家科技人员值得研究创新的问题。科学的火灾研究系统设备是创新新型消防技术研究的基础,实现高效清洁的消防,避免消防过程中消防设备对周边环境和造成破坏等问题需要消防技术的不断创新。

1、现代消防技术对环境的影响

1.1 水污染,现代火灾消防使用的消防水里面含有化学污染物,能起到很好的灭火作用,但是这些水排入河流、鱼塘、树林等,会造成树木大批死亡,河流污染严重,水中的生物无法生存。对生态环境造成严重的破坏。所以,各种现代消防水的不同泄露物和不同的灭火剂给消防污水处理加大了难度,这些水如果处理不当就会形成水体污染,给人们生活会带来困扰。

1.2 空气污染,随着人们消防意识的不断增强,人们在建筑物中加入一些阻燃剂,防止易燃物燃烧,但是这种阻燃剂在发生火灾后,燃烧的气体在空气中形成一种致癌气体。如果火灾现场防护措施不周密,这种致癌气体吸入体内造成的死亡率比火灾中的死亡率更高。

因此,新型、绿色,环保的消防技术是未来社会发展的必然趋势,以此降低空气中的污染气体,减少水污染。

2、纳米技术的发展应用

进入21世纪后,纳米技术的应用越来越受人们的青睐,各领域的开发,研究已是屡见不鲜,但是持续发展创新的空间依然是备受关注,经科学家商讨,纳米技术在未来社会中将会被普及应用,发展前景广阔。

2.1 纳米技术在消防装备中的应用研究

科学家研究过程中发现:纳米材料制成的消防装备头盔能够耐高温,耐腐蚀的要求。防火服具有一定的隔热性,防毒功能,比较耐高温。利用纳米技术制成的防火服要比一般的钢铁强度高几十倍,消防工作人员传在身上比较柔软,在火灾现场也不用考虑被建筑物挂伤,被应建筑碰破等。经科学家讲解,利用纳米技术制成的头盔中装入体积比较小的计算机,能够在紧急大型火灾现场与指挥人员的技术支持系统进行数据传输。

纳米技术制成的防火服能够在任何恶劣环境下进行现场扑救,采用纳米技术的消防棒,喷水枪和 消防胶带都比较轻,在高层建筑火灾救助中,能减轻消防人员的消耗,大大提高了火灾救助效率。

2.2 纳米技术在防火材料中的应用

2.2.1 纳米技术灭火剂。将传统的干粉灭火剂制成纳米材料,由于纳米技术主要是对原子分子进行分析操作结合成一种新型的分子,利用在各种形式的人造结构中。使得含有纳米技术的干粉灭火效率明显提高,而且延长了储存期。

2.2.2 纳米技术阻燃剂。现代灭火中的阻燃剂普遍含有有毒物质,而且造成了火灾事故中的死亡率增大,所以采用纳米技术的阻燃剂尽心相应程度上的防护。目前用的最多的便是微米级的颗粒三氧化二锑,颗粒比较大,分散性强,不利于三氧化二锑阻燃性能发挥。但是聚合物层状的纳米复合材料不仅可以控制有毒气体的发生还具有较强的阻燃性,由于纳米材料颗粒的变小具有更好的延展性能。

2.2.3 纳米防火涂料。纳米防火涂料的重要组成部分:纳米三氧化二锑、氢氧化镁材料;纳米无机和无机纤维。具有很好的分布结构,耐高温,黏粘性强,具有共价键结合的符合树脂等的特点。经过特殊工艺加工,使其与树脂等材料充分复合,使得超薄材料在燃烧后具有高温强度。

2.2.4 纳米技术照明灯。利用纳米技术开发出的照明技术具有节能的特点,能够使用在个人装备上。

2.2.5 纳米技术火灾探测器。利用纳米技术的灵活性特点,将纳米技术制成探测器,定时探测周围环境中的有毒气体,蒸气,烟雾和易燃易易爆物的浓度。能够提高预报探测的效果,减少预报误差。

3、绿色消防产品

3.1 气溶胶:材料本身燃烧可以提供驱动能量;颗粒度比较小能够穿过障碍物在火灾空间中停留较长时间;能够全淹没方式灭火;能够用于密封空间和开放空间。但是气溶胶中的固体颗粒对灭火效率存在一定的影响。

3.2 细水雾:细水雾消防灭火技术最关键的是水本身在细水雾中发生的主要参数。细水雾的直径要求比较严格(

3.3 惰性气体:它的特点是无色、无味、无毒、无腐蚀等,可以说是真正的绿色产品,不会在火灾中对人体造成危害,也不会有任何化学反应。它利用的是惰性气体不容易发生化学反应的性能,释放在燃区中能破坏可燃物所需要的条件。

4、全面开展防火设计研究

尽管各种科研结果证明了现代消防技术创新可以利用纳米技术或是各种绿色消防产品,但是主要还在于消防知识的学习,消防技能的加强。对于安全的消防设计人们对火灾的科学认识好需要加深学习,对一些建筑物进行有效经济的安全消防,但是更符合实际更有效的消防安全工程研究还需要不断完善和发展,将监督消防工程趋于使用。

所以,国家部门组织专门的力量在积极学习外国的研究经验和做法,积极参与国外的研究活动:积极引导消防工作人员对国外科研成就的学习;开展消防安全工程模型评估,验证研究活动;建立部级的消防安全工程数据分析库;研究火灾中人对或的反应行为和运动规律;确定火灾场景,设定火灾现场;开展灭火数学模型试验;对高层建筑中排烟窗的烟流量烟气流动规律,烟层计算等方法进行研究和探讨;研究不同流域火流量的计算方法和开发应用技术。

结束语

纳米技术是未来创新型消防技术发展的前沿技术,也是深受科学界认可的新型消防技术,不仅科学,而且环保,是绿色道路发展的需要,绿色消防产品的研发还需要进一步完善。

同时,我国消防人员的对消防知识的认识和学习需要不断借鉴和吸收国外研究成果。

参考文献:

[1]杜兰萍.转变观念发展科技创新管理努力建设一支现代化额的公安消防铁军[J].消防科学与技术.2011(12).

[2]孙伯春.快速提升现代建筑火灾初始处置能力的思考[J].消防科学与技术.2011(6).

[3]郭铁男.我国火灾形势与消防科学技术的发展[J].消防科学与技术.2005(6).

纳米技术创新范文第6篇

[关键词]计算机技术 发展与创新

中图分类号:F224-39 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0101-01

自第三次产业革命中计算机技术被发明应用之后,计算机技术得到了快速的推广应用,短短几十年来,计算机技术成为了当今社会发展中最重要的科技技术,在各个行业领域有着广泛的应用,更是带动了整个工业时代走向了信息时代。而计算机技术之所以能够在短时间内得到如此大的发展,离不开计算机技术不断的创新。本文就对计算机技术发展期间的技术创新进行探究分析。

1、计算机技术的发展现状

计算机技术作为当前社会发展中最重要的科技技术,其给社会所带来的贡献是非常巨大的,可以说计算机技术是一种划时代的科技技术,极大了促进了社会生产力的变革。目前,从计算机的发展现状来看,其先进的技术主要有以下几种:

1.1 现代微型处理器。

总所周知,处理器是计算机硬件系统中的重要组成部分,是整个系统的核心,为此对处理器的技术改进是计算机技术中的重中之重。从处理器的发展趋势来看,其正向着越来越小的体形发展,目前我国的计算机处理器已经相当小,但还需要做出进一步的微型化处理,受一些量子效应的影响与限制,目前处理器中所采用的紫外光源由于波长过短,已经不是适宜再应用在计算机处理器技术中,为此,我们就需要不断创新发展,提高计算机处理器的研发技术。

1.2 纳米技术在电子元件中的应用。

由于计算机信息技术的应用不断扩大,使得计算机需要处理的信息量更大,提高计算机的运行效率与处理信息速度就显得非常重要。而当前大多数计算机仍然是采用电子元件作为数据信息处理的基础元件,而电子元件的信息处理能力还较为欠缺,不能很好的满足现代计算机技术的快速发展需求。而纳米技术的应用,形成了新的纳米元件,极大的提高了计算机元件的集成度,使得计算机的信息处理能力大大提高。

1.3 分组交换技术。

通过分组交换技术将要进行传输的数据进行分割,使其成为长度相等的数据段,然后再每段数据的前面加上相应的信息,来对数据发送的位置进行标识,然后根据这个标识进行数据的传输。这种数据传输方式采用逐段的方式对通信链路进行使用,使得通信的效率大大的提升。

2、计算机技术创新发展的趋势预测

按照当前计算机技术的应用现状来看,计算机技术还会在未来得到更为广阔的应用与发展,为了适应社会发展需求,计算机技术仍然需要不断创新。在此,笔者对未来计算机技术的创新发展趋势进行了大胆预测,认为计算机技术会向着以下几个发展方向不断创新改革,进一步的提高计算机的技术水平。

2.1 大力发展纳米技术。

纳米技术用于计算机元件中,能够有效的打破当前所使用的电子元件的性能限制,从而发展出生物计算机甚至是量子计算机,从而使计算机的性能得到质的飞跃,而这种计算机是当前计算机发展的重要趋势。由于纳米技术不受计算机集成以及处理速度这两方面的限制,因此需要大力发展该项技术。随着纳米技术的发展,可以产生量子计算机和生物计算机,无论它们的运算速度,还是它们的存储能力都远远超过目前的计算机。

2.2 改善计算机的体系结构。

当前计算机在结构设计方面主要是进行多任务的并行计算,这样可以利用同一台机器进行多个任务的处理。为了提升当前计算机和用户之间的交互性,应该重点发展集群性的计算机系统,强化系统的可靠性以及兼容性。

2.3 网络技术的应用与软件技术的发展。

在计算机技术不断发展的同时,网络技术的研发应用也在快速发展,计算机网络技术的结合使用实现了相互促进的良好发展局面,提高了计算机的应用水平,扩大了计算机的应用范围。再加上各种软件新技术的不断研发,更是促进了计算机技术的进一步应用与发展。目前软件技术已经有了很大的发展,相信在未来通过网络技术的应用,软件技术会更加完善成熟,从而为计算机信息技术发展更好的提供服务。

2.4多媒体性能。

多媒体性能的开拓与进展把服务器、路由器以及转换器诸多互联网需要的设施的技术明显提高,其中包含有用户端、内存、图形片诸多硬件性能。互联网使用人不再像原来一样被动地接受解决信息的形态,而是更加以踊跃主动的形式来进入现在的互联网空间。除此以外还有蓝牙技能的发明运用,令多媒体通信技能无线电、数字信息、个人区域网络、无线宽带局域网等快速更新。基于新一代的互联网络的多媒体软件开发,结合以前的各类多媒体工作,便可以令PC无线网络发挥得淋漓尽致,兴起互联网新时期的潮流。多媒体性能数字化是促使将来技能扩展的主要方面,数字多媒体芯片性能就会变成将来多媒体性能生命里的核心。

3、创新是促进计算机技术发展的主要动力

计算机技术之所以能够得到快速的发展,主要是因为其拥有永不衰竭的源泉,那就是创新能力。正是在不断的创新下,才促使了计算机信息技术以及其相关的产业技术不断发展,才为人们的生活带来了这巨大的转变。而在计算机技术的创新发展中,要注意结合实际需要,并注重与传统产业相互配合,只有这样,才能更好的促进计算机技术的创新发展。

创新发明许多有关计算机科技用品的假设都是因为受到社会需要而产生,但是与此同时,又受很多外在条件的影响,比如经济条件、文化差异、组织的规模等也会对计算机科技的创新产生阻碍。另外,传统、专有、封闭的科技体制的文化、构造、机构产生了与计算机科技体制相似的由专有发展到开放的变化。由此可见,计算机科技的创新基于社会的发展,而社会的发展及需求也带动了计算机科技的创新,是协调一致的。计算机科技的迅速发展,由此也产生了许多比起人们需求还要多的有效科技。

4、结语

综上所述,计算机技术作为一种新兴技术,其对社会发展以及人们生活方式有着巨大的影响,并促进了信息时代的快速到来,成为了一种不可缺少的生活必需品。而这些,都依赖于不断的技术创新。在软件、互联网、纳米等技术的不断发展下,必将会实现高速化、智能化、多元化和微型化的计算机技术,因此还需要进一步加强技术创新。

参考文献

[1] 蒋天宏.计算机技术发展迅速的原因分析[J]科技创新导报,2008.

纳米技术创新范文第7篇

能力。

发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合,代表着科技创新的方向,也代表产业发展的方向。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业,要大力推动自主创新,着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新,紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇,更加注重创新,加快自主创新能力,加快科技成果向现实生产力转化,加强科技体制改革,加快建设宏大的创新型科技人才队伍,谋求经济增长与发展主动权,形成长期竞争优势,为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑。

太原高科艰苦创 ,成果累累不负人

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森董事长基于创新耐火材料,服务高温产业经济的梦想而发起创立。在成立之初,这只是一家简易的小型耐火材料厂,经过几年的艰苦奋斗,企业取得了初步的发展。1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)。

公司建立了耐火材料生产厂和专门的耐火材料技术研究中心,并被山西省科技厅确立为山西省耐火材料工程技术研究中心,成为耐火材料行业的部级高新技术企业,并承担山西省高端重点行业用耐火材料的技术研究与开发工作。先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品,及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,同时为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持,形成了生产与科研相互促进的良好局面。公司与国内多所研究院所、高等院校在产品开发、技术交流等领域建立长期的合作关系,使公司在新产品技术性能、使用性能、技术储备等方面不断创新,形成了产学研联盟,具备研究、开发、生产高技术特种耐火材料能力,形成了自主研发、自主创新和自我实现产业化的良性循环。经过二十多年的发展,在实现了公司的管理升级和稳步、持续、快速发展的同时,确立了以“以科研为依托,市场为导向”的科技兴企的发展战略。

为扩大产业规模,抢占市场制高点,再加上随着公司的不断发展,原有的生产能力远不能满足市场的需求,2005年公司在阳曲县投资8 000余万元,建设了总占地面为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心,该项目被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目及山西重点引进关键科技开发

项目。

新工厂于2006年竣工投入生产,特种高效不定形耐火材料年产能5.5万吨。新建的企业技术研究中心具有较先进完善的试验检验条件和设备仪器,还拥有一批经验丰富素质高的研发技术人员,具备研究开发自主创新和生产高新技术耐火材料的能力。该企业技术中心分别于2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心,2009年被山西省认定为企业技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得多项重大创新成果。

太原高科走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子,而且实际效果十分突出。这里同时也从一个例面说明,我国科技体制改革中建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系,并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口,只有以企业为主体才能坚持技术创新的市场导向,有效整合产学研的力量,确实增强国家竞争力,以企业为主体的创新机制,对科研成果迅速转化为生产力具有重要的推动作用。

要用科学的力量推动经济发展方式转变,运用高新技术加快改造传统产业,大幅度提高传统产业的科技含量,提高传统产业的质量效益和竞争力,大力推动自主创新提高原始创新能力。在这次金融危机的冲击下,该企业也受到一定程度的影响,但在高树森董事长的带领下克服重重困难,企业产值利润仍得到了较大增长,并且由于纳米科技、纳米材料开发成功和应用企业潜在产值利润发展空间十分广阔,实践证明,坚持科学发展观,走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。

目前,太原高科已通过了ISO9001―2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区授予“十佳技术创新项目企业”及“质量管理先进企业”、山西省认定为企业技术中心。最近,中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米耐火材料产业化示范基地” 的称号。

七项纳米专利,创新成果喜人

耐火材料是钢铁、有色金属、建材、石化、能源、环保、电子、国防等基础工业领域重要的基础材料,是高温工业热工设备不可缺少的重要支撑材料,与钢铁等高温工业的技术发展相互依存互为促进。为了开发21世纪新一代耐火材料,迫切需要运用尖端的纳米技术和纳米材料开发后续的纳米耐火材料。纳米耐火材料是以纳米粒子为核心,由耐火材料颗粒相和基质粉料、结合剂及外加剂等组成的纳米结构基质相两大相构成。少量的纳米结构基质的理化性能成为决定整个耐火材料性能的重要基础。纳米耐火材料的开发不仅从根本上改变了耐火材料的组织结构(包括宏观结构和微观的显微结构),而且还能改变耐火材料的功能特性,提高耐火材料的理化性能指标以及在使用中的高寿命性与抗损毁性。

近年来,我们对纳米技术和纳米耐火材料进行了深入研究和自主创新,共申报了七项纳米耐火材料发明专利项目,涉及耐火材料的主要品种和类型,如酸性耐火材料、碱性耐火材料、中性耐火材料、耐火氧化物材料、高温复合材料,以及定型耐火材料、不定形耐火材料,七项发明专利均已公布,并经有关部门严格筛选后评定,被列为年度国家重点发明专利项目、并纳入国家发明专利实施转化项目中,还被知识产权出版社编入《中国专利发明人年鉴》第十一卷建国六十周年优秀发明家及专利项目特辑、《中国发明与专利》―建国60周年知识产权发展成就巡礼特辑中;前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖,又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖。由于高树森又发明了更多的纳米耐火材料专利,2010年在第十三届中国北京国际科技产业博览会上再一次获“中国自主创新杰出贡献奖”。 七项纳米发明专利项目分别是:

纳米耐火材料发明专利之一

纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101397212A)

该发明专利成果开创了纳米耐火材料新领域,解决以往耐火材料在技术性能方面存在的问题,完全证实纳米技术和纳米材料所具有的功能特性在纳米耐火浇注料中能够充分显示出来,全面提升和改善耐火浇注料的组织结构,特别是显微结构以及各项性能指标,又具有特殊的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性、高温结构稳定性以及耐高温性能等。

纳米耐火材料发明专利之二

纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101417884A)

本发明的碳-铝尖晶石耐火浇注料的最突出特点是组织结构致密,显微结构明显改善,纳米结构基质得以形成。另一方面,在抗钢水、熔渣侵蚀性、抗渣渗透性、抗热震性、高温体积稳定性、高温蠕变性等方面也显示出优异的性能,这些特性为它在炼钢二次精炼炉中成功地使用奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之三

纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101544505A)

本发明新型纳米耐火浇注料主要优点有以下方面:一是应用纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中得到成功的应用,制成了无团聚、分散性好的纳米尖晶石-镁质耐火浇注料;二是材质选择、加工工艺先进合理;三是生产成本相对较低,经济适应性强;四是无粉尘,无排放有害气体,特别是无纳米粉体的污染,是真正的绿色产品;五是实施套修补使残衬得到充分利用,适合于循环经济发展要求。鉴于以上优点本发明的纳米耐火浇注料,对炼钢工业二次精炼用耐火材料的发展起到了重要的推动作用。

纳米耐火材料发明专利之四

纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101555153A)

本发明在整体二次精炼钢包实际使用中也取得了成功的经验,它在80t钢包渣线部位使用,采用RH进行精炼处理,渣线使用寿命达90炉次以上;在195tLF精炼炉上部包壁中使用也取得了优异的使用效果;采用本发明的碳-尖晶石镁质耐火浇注料制成大型预制构件,在195t精炼钢包最苛刻的冲击区部位也显示出较高的耐用性,这就为二次精炼整体钢包应用与发展提供了方向,也为二次精炼钢包整体化奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之五

纳米耐火浇注料在LF炉二次精炼中的应用

纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101767999A)

本发明浇注料的创新点在材质的选择,是在传统用Al2O3 -SiC-C质出铁沟浇注料中引用了镁铝尖晶石的成分,这种尖晶石相不是采用预合成尖晶石,而是以加入Al2O3和MgO为原始成分,通过原位合成反应生成纳米二次合成尖晶石,使这种新型纳米浇注料的结构、性能和耐用性等方面发生根本改变,使其纳米结构基质得以形成,抗渣铁侵蚀性和抗渗透性同时得到改善,耐用性显著提高。另外,由于在生成二次尖晶石时,伴随着微膨胀,所以在约束下发生致密化,可使浇注料的抗渣铁侵蚀性和抗渗透性进一步同时显著提高,这就为这种浇注料在高炉出铁沟中成功的制造和使用奠定了坚实的基础。

纳米耐火材料发明专利之六

纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法(公布号:CN 101875561A)

本发明采用纳米技术和纳米材料,开创了一种具有特殊优异的耐高温性能、耐火度和荷重软化点、抗高温蠕变性、抗炸裂性、侵蚀性以及高耐用性的纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料,以满足和适应现代炼铁高炉附属的高风温热风炉、玻璃熔窑上部结构、炼焦炉等使用的发展需求;另一方面硅质耐火浇注料是酸性耐火材料的典型代表,增加耐火浇注料主要品种特别是酸性或碱性耐火浇注料扩大浇注料使用范围,增加总体不定形耐火材料产量。

纳米耐火材料发明专利之七

矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al2O3-MgO-C不烧制品及其制备方法(公布号:CN102167569A)

本产品最大特点是采用我国具有丰富的天然资源高铝矾土和轻烧镁石作原料,是以纳米碳黑和石油焦粉作为碳源,并能形成用纳米Al2O3和MgO包裹碳的尖晶石的纳米结构基质的Al2O3-MgO-C不烧制品。本产品在性能方面具有优异的抗钢水熔渣侵蚀性和抗渗透性,同时显著提高抗热震性、高温体积稳定性、抗高温蠕变性和适宜的隔热性能,因此在钢包和二次精炼炉中应用,解决了目前Al2O3-MgO-C砖生产和使用中存在的各种技术难题,满足了二次精炼技术发展需求,为钢铁工业提供最佳服务。

纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志,也是纳米技术和纳米材料在传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向,对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用,做出了重要贡献。同时,发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合,代表着科技创新的方向,也代表产业发展的方向。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业,要大力推动自主创新,着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新,紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇,更加注重创新,加快自主创新能力,加快科技成果向现实生产力转化,加强科技体制改革,加快建设宏大的创新型科技人才队伍,谋求经济增长与发展主动权,形成长期竞争优势,为加快经济发展方式转变提供强有力的科技

支撑。

中国有丰富的耐火原料资源,尤其是高铝矾土、菱镁矿、石墨更是得天独厚。我国高铝矾土探明储量约为10亿吨(主要分布在山西、河南、贵州),居世界首位,与圭亚那、巴西共为世界矾土资源大国。我国菱镁矿蕴藏量约30亿吨(主要在辽宁、山东),占世界1/3,其他主要蕴藏国为俄罗斯和奥地利。磷片状石墨则以我国最丰富(主要在黑龙江、山东),储量1.4亿吨,其次为加拿大。它们的加工产品――矾土熟料、镁砂、鳞片状石墨均为优质耐火制品的重要原料。因此,耐火原料的这一资源优势为我国耐火材料发展提供了有利基础,同时也为耐火材料进入国际市场出口创汇提供了良好条件。该系列纳米耐火材料研究项目充分利用我国资源优势生产特种高效耐火材料,为我国耐火材料资源的利用和行业发展提供了新思路。该项目的实施对改变我国资源原料输出型方式,对我国利用资源优势,用高新技术带动改造传统产业,带动资源产业发展具有重要的意义。开发的新型纳米耐火浇注料及其整体浇注技术,大幅度提高浇注的整体炉衬的使用寿命,节省资源,且节能环保,生产成本相对较低,经济适应性强,无粉尘,无排放有害气体,特别是无纳米粉体的污染,是真正的绿色耐火材料,具有显著的经济效益和社会效益,已达到国际先进水平。该系列项目的大力推广也将为我国丰富的耐火矿产资源在现代耐火材料应用提供广阔的发展前景,将资源变为产品,推动市场效益,可带动资源产业的更快发展。

太原高科纳米耐火材料的研究及其发明专利成果,大大推动了我国纳米技术、纳米材料的进步与发展,为耐火材料的发展开辟了一片新天地,也为开发更长寿、更节能、无污染功能化的新型绿色耐火材料带来了发展空间。为了进一步深入发展纳米技术在耐火材料领域中的应用研究,使纳米技术在耐火材料领域中得到更广泛的应用,太原高科将研究开发更多更实用的纳米耐火材料发明专利成果,以满足钢铁、玻璃、水泥等高温工业发展需求,也为钢铁等高温工业新技术的实施与发展提供了最佳服务。

实行“纳米中国耐材”战略计划建立纳米耐火材料产业化示范基地

我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价,经济发展与资源环境被破坏的矛盾日趋尖锐。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式,资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。

实行“纳米中国耐材”战略计划,催生新型经济社会发展模式。要在高新技术产业化大潮中占据有利先机,需要从技术创新、产业创新、产业集群耦合3个维度,探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制,实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级,将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地,高端制造业、技术、产业创新的典范。

纳米科技和纳米材料是21世纪最有发展前景的高新技术,它对国家经济发展、经济转型、传统经济改造、自主创新等均具有重要意义。然而,纳米科技和纳米材料只有在生产实际应用中才能体现出自身的重大价值。国外多个国家都对纳米产品的产业化给予特别关注,并且作为纳米科技发展水平的重要标志。纳米材料制备技术由实验室转移到工厂生产势在必行,在纳米技术产业化过程中存在多方面制约纳米发展的瓶颈问题。为了解决纳米耐火材料产业化中出现的各种瓶颈问题,我们开展长期的专项研究并取得了较好的效果,这就为纳米耐火材料产业化铺平了道路,为加快推进产业结构调整,完善现代产业体系,加快推进传统产业技术改造,加快发展纳米战略新兴产业,全面提升产业技术水平和国际竞争力,都具有重大意义。

发展纳米科技,在纳米材料领域进行深入研究,对于我国经济转型、经济的快速平稳发展意义重大,纳米耐火材料系列发明专利是纳米技术和纳米材料在传统产业中成功应用的典型实例,也是发展纳米技术和纳米材料的重要方向,对于提升传统产业意义非凡;纳米材料只有真正用于工业生产才能显示出纳米科技自身的重要价值;只有用纳米技术和纳米材料才能实现传统工业结构的改变,才能使传统产业得以深层次的发展。应当指出,实现纳米耐火材料产业化也不是直截了当的事,而是存在多方面制约产业化发展的瓶颈问题:一是降低纳米材料制备成本问题,市售的纳米氧化物陶瓷粉体价格十分昂贵,为纳米产业化带来了很大困难;二是发展大规模生产纳米材料的分散技术问题,以突显纳米效应;三是发展纳米耐火材料应用技术存在的问题,以制取分散性好、组织结构均匀、并能形成纳米结构基质的新型高效纳米耐火材料。为了解决制约产业化发展这些瓶颈难题,高树森带领太原高科竭尽全力进行了深入的研究,结合耐火材料工业实际,以适宜的工业原料和天然原料研发成功的纳米溶胶悬浮液作为纳米陶瓷结合剂,并能形成纳米结构基质的纳米耐火浇注料,解决了制备纳米材料成本昂贵的问题;此外,还改变了以往应用纳米陶瓷粉体材料制备纳米的制作工艺,采用湿法工艺,不仅解决了纳米陶瓷粉体的团聚和分散问题,而且还很好地解决了纳米在实际生产应用方面的诸多问题。

改革开放的总设计师邓小平同志曾指出:“科学技术是第一生产力”。由此开启了在全民范围内树立“将知识转化为生产力”的理念,知识和技术的结合是社会生产力提高的关键。科技成果不能只是空中楼阁,科技成果的最终归宿必须是产品。只有创造出更多的物质文明,经济才能更好地发展,才能拥有更加富足的未来。

为此,建立纳米耐火材料试验研究及产业化示范基地,对当前和今后耐火材料行业更好地为钢铁等高温工业的发展和技术进步是非常有意义的。产业化示范基地建立后,太原高科将运用多项高新技术,谋求与尖端的纳米技术整合,加速纳米耐火材料的理论与实际应用研究,完成开发成果后,可积极推进开发和创新成果的产业化,及时服务于钢铁等高温工业生产中,使纳米技术及早地显现出经济效益和社会效益,为科技发展和进步作贡献,努力把21世纪纳米尖端耐火材料的开发与生产做好、做成功。

将纳米耐火材料自主创新成果提升为国家战略性新兴产业

增强自主创新能力是培育和发展战略性新兴产业的中心环节,完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,发挥国家科技重大专项的核心引领作用,结合实施产业发展规划,突破关键核心技术,加强创新成果产业化,提升产业核心竞争力。

培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七大战略性新兴产业,将给我国各行业带来新的发展机遇。完成“十二五”时期经济社会发展的目标任务,最根本的是靠科学技术,最关键的是大力提高自主创新能力。坚持把科技进步和自主创新与国家发展战略、经济社会发展目标、人民日益增长的物质文化需要紧密结合起来,着力突破制约我国产业升级的核心技术、关键技术、共性技术,下大力气解决影响我国未来发展的重大科学技术问题,不断攀登世界科学技术高峰,为建设创新型国家,为加快经济发展方式,实现科学发展提供科技支撑。纳米材料产业是我国“十二五”时期战略性新兴产业之一,由于重要的战略地位以及之于国民经济的重要性,让纳米材料产业必将成为“十二五”时期和未来很长一段时间里重大的经济增长点。在转变经济增长方式为主旋律的今天,纳米耐火材料产业必将迎来巨大的历史机遇,但如何担负起纳米耐火材料战略性新兴产业引领未来的重任,是对我们自主创新的科技产业界的极大考验。如何迎接挑战,如何让科技创新的价值真正落实到生产力里,如何在未来的竞争中赢得话语权及主动权,关键则在于我们科技界以及科技与产业之间能否顺利对接。

加快培育和发展战略性新兴产业是推进产业结构升级、加快经济发展方式转变的重大举措。战略性新兴产业以创新为主要驱动力,辐射带动力强,将纳米耐火材料提升为国家战略性新兴产业,有利于加快经济发展方式转变,有利于提升产业层次、推动传统产业升级、高起点建设现代耐火材料产业体系,全面提升耐火材料产业技术水平和国际竞争力。通过科技创新,促进产业结构优化升级,提高经济增长的质量和效益,实现经济增长方式由粗放经营向集约经营的转变;通过科技创新,提高能源资源利用效率,实现从资源消耗型经济向资源节约型经济的转变;通过科技创新,保护生态环境,治理环境污染,实现以生态环境为代价的增长向人与自然和谐相处的增长转变,促进经济社会全面、协调、可持续发展。

我国在纳米耐火材料技术研究已经处于当代最前沿,其成果显著,并得到各方面的肯定。将纳米耐火材料研发应用提升为国家战略新兴产业,很快将对今后的钢铁等高温工业发展产生重大影响,中国有能力在更高平台推动我国纳米耐火材料的技术创新和产业化,有能力引领这场新的工业革命。

高树森风采档案

纳米技术创新范文第8篇

陶瓷可以做成刀具,只要在烧制过程中加入纳米材料;打针可以不痛也不出血,药物反而更容易被人体吸收,只要使用无痛纳米微针;液晶显示器可以显示效果更好,只要用纳米微球作液晶板间的“支架”;使用纳米技术,一分钟就能分辨出地沟油;使用纳米技术,中巴车充电三十分钟就能从苏州开到南京……拥有纳米技术,即使没有刘谦,也能见证奇迹。

事实上,纳米技术由来已久。1990年,第一届国际纳米科学技术会议召开,这是纳米技术诞生的重要标志。在此后多年中,纳米技术只是扮演了一个冷冰冰的科学名词。如今,其已经悄然蜕变,并走进了人们的衣食住行。更值得欣慰的是,将来纳米技术还能被广泛应用于七大新兴产业的上游高端环节,引领新兴产业发展,推动战略性新兴产业发展。

据了解,纳米技术理念最早由诺贝尔物理学奖获得者费曼提出。作为一个长度单位,纳米是十亿分之一米。因为在1~100纳米的尺度内,物质特性发生许多不同于宏观世界的物理和化学变化,而正是这些特性,注定纳米技术必将对产业带来颠覆性的革命。

细数纳米技术对世界产生的深远影响:除了大量原创性成果不断涌现,近十项重大突破性技术荣获诺贝尔奖,材料、能源、微电子、生物技术等众多产业领域发生了深刻的变革,产业规模迅速壮大。美国市场研究人员预测,到2014年,全世界纳米技术产业市场规模将到达2.6万亿美元,相当于IT和通信两大行业的总和。

苏州纳米技术产业发展首席顾问,中科院院长、国家纳米领域首席科学家白春礼院士曾这样预测纳米技术产业的未来:会像今天的计算机技术一样普及。他指出,纳米技术是对21世纪一系列高新技术有重要影响的关键技术,将引发人类社会的新一轮产业革命。纳米技术及应用国家工程研究中心主任助理何丹农也曾指出,纳米技术与信息技术、生物技术共同成为21世纪社会发展的三大支柱,它是当今世界大国争夺的战略制高点。

如此,在全球范围内,世界主要国家都把推动新一轮产业革命的纳米技术产业列入国家重大战略性产业并不意外。而各国都在加快布局,抢占纳米技术的战略制高点。韩国、美国、日本、欧盟、俄罗斯等世界主要国家都将纳米技术产业作为国家重大战略性产业,纷纷制定国家层面的发展战略和计划,重视政府资金投入,强化产业国际合作与交流。

韩国最为突出。据了解,韩国正大力发展纳米生物科技、纳米能源、纳米材料技术、纳米环境等产业。韩国甚至还为纳米产业的发展制定了特别法,过去十年财政投入超过20亿美元。此外,韩国政府还整合教育部、科技部等相关政府部门,实施2020计划,渗透新市场,加快纳米产业化。美国也不例外。美国也从2000年开始实施《国家纳米技术计划》,近几年在纳米技术领域的研发投入都保持在每年近20亿美元的规模。

2005年,欧盟制定《欧洲纳米技术发展战略》,欧盟成员国德国、法国、芬兰等分别制定了本国纳米技术发展计划,欧盟及主要成员国已累计投入超过140亿美元。俄罗斯从2001年开始重点推动纳米技术产业,2007年专门成立国有“俄罗斯纳米技术集团”推动产业化发展。此外,埃及、印度、泰国、沙特、南非等国也不甘落后,加大研发投入和产业化促进力度。全球形成争夺纳米科技制高点的竞争态势。

在纳米技术领域,中国也不落人后。中国从20世纪80年代起就一直高度重视纳米技术,作为较早开展纳米技术研究的国家之一,2001年就成立国家纳米科技指导协调委员会,同年7月科技部等五部委《国家纳米科技发展纲要(2001~2010)》。

科技部技术研究司司长张先恩指出,上世纪80年代初,中国纳米领域的量几乎为零,进入21世纪以来,呈曲线上升的趋势。直至去年,中国的量占全世界总量的20%,同时论文的引用次数也在增长,其中中科院的论文的引用次数位居全国首位。

数据显示,2001~2009年,中国用于纳米科技的研发经费超过26亿元人民币。“973”计划、“863”计划设立纳米技术专项,吸引了包括国家杰青、中科院百人、教育部长江学者在内的约342名高端人才从事纳米技术研究,在基础研究方向取得众多原创性技术成果;清华大学等50所大学和中科院的36个研究所从事纳米技术研究;2009年,我国发表纳米科技SCI-E论文总数首次超越美国,跃居世界第一,专利申请量世界第二;先后建设“国家纳米技术科学中心”和“纳米技术及应用国家工程研究中心”等国家纳米科技研发载体。

纳米技术的前景更得到产业界的认可。众多世界500强企业看好纳米技术产业的战略前景。美国IBM公司持续20几年推进纳米技术研发,在多个领域拥有突破性的优势。2010年4月,韩国三星公司开始建设“三星纳米城”,全面推进纳米级超精密半导体产业。日本的索尼公司积极布局纳米科技,在半导体显示及存储领域已经取得优势地位。

毋庸置疑,发展纳米技术与相关产业,对提升国家及区域竞争力的巨大战略意义。然而,与物联网等相关产业类似,纳米技术问世也已有20余年时间,但现在,技术产业化过程并不理想。“纳米技术成果产业化之路走得并不顺畅。”业内人士告诉记者。

科技部万钢部长(国家纳米科技指导协调委员会主任)在总结过去十年中国纳米科学领域取得的成果时指出,中国已迈入纳米大国行列,但还不是纳米强国。这主要表现为产业化水平低,无规模企业广泛参与,不能有效推进协调纳米技术资源。亟待从产业发展角度对国家纳米技术产业进行整体规划,形成良好的技术成果产业化机制。

在联想之星副总裁梁青看来,这正是纳米技术产业化面临的最大问题。“没有设备、没有原料、没有应用,一切都要从新开始。这也是我们在投资过程中面临的最头痛的问题。材料做出来了,但还得等6年才能实现部件销售,应用时间更长。因为周期长,投资额也很大。”

他告诉记者,“纳米技术是变革性的,不是改良性的。其产业化周期很长,需要产业链上下游的协调与配合。正常情况下,要先做出材料,再做出配件,再做出应用。但现实的情景是,很多部件企业会认为,上游材料没有大规模生产前,不敢冒然采用,而材料大规模生产至少要两三年,部件大规模生产也要两三年,应用同样如此。它们之间的矛盾很明显。”

然而,在纳米技术产业,国外并没有成功经验可以借鉴。梁青指出,“因为,在纳米技术领域,中国并不落后。但国外有更多的钱,更好的投资环境,企业不是那么急功近利,而国内中小企业功利性比较强。现在,很多地方政府和学研机构对科技成果产业化也有疑虑。国家科技经费投资研发出某项技术,后被企业以某种方式获取的状况时有发生。当然,更应该看到,技术如果一直放在研究所里就不值钱。”

不久前的一项调查结果显示,日本80家大企业中,有大约40%的企业设置了专门机构,已经或者即将着手发展这一高新科技。三菱、伊藤忠和丸红等综合商社已经或计划同美国的风险企业设立合资公司,把纳米技术列为新的发展项目。富士通公司设立了纳米技术研究中心,住友电工公司也组织了纳米技术研究班子。

在日本,企业界是发展纳米技术的主力军。与之不同,中国在纳米技术产业化过程中,并未实现“以企业为主体”。尽管从纳米领域的专利方面看,中科院申请的数量已经位居世界排名的首位,但是与其他国家相比,中国的专利大都是研究机构在申请,而在国外企业却占主导,“这也说明中国纳米企业科研的进展还有很大的努力空间。”张先恩说。

何丹农认为,在纳米技术成果集成方面,要始终坚持把市场需求作为出发点和归宿点,选择具有市场前景的技术和成果。由于纳米技术的跨学科性、实验和技术上的局限性、技术的成熟度不够、研究成本高周期长等问题,仅靠一个工业部门或者研究机构将无法加快推动纳米技术产业化进程,所以,急需采用合理的产业化与投融资模式。

梁青认为,在纳米技术产业并没有规模化的企业,而这制约了产业化的进程。“事实上,只有像联想、3M等大型企业才会考虑三五年后的事情,一般的中小企业无暇,也没有实力去考虑长远。所以,它们就宁愿等着,反正没有威胁,它并不着急。而最着急的是新创立的企业,但它们也是干着急。很多纳米产业投资进去后,都出现越来越难熬的状况。”

当然,资本的助力对纳米技术产业化来说也必不可少,然而,现在资本市场偏好投资中后期项目,而不愿意投资早期项目?而这对于更多处在孵化阶段的纳米技术产业的融资环境更是雪上加霜。梁青说,“很多项目就是在从科技部到发改委的阶段,中间有一个断层,没有人管。但是,对国家来说,如果不做纳米技术,可能会丧失未来。”

他建议,“能不能让政府投资,材料、部件、应用等三个层面的企业一起干。在遵循市场规律的同时,给予足够的扶持政策,消除企业对规模化生产的疑虑。这等于把一个串行动作,变成一个并行的。如果能做到这一点,产业就能非常快地推进,长远对行业是有好处的。”

芬兰Culminatum创新公司的经验值得借鉴,该公司业务总监Eeva Viinikka指出,“纳米产业化趋向愈演愈烈,纳米产业如何取得成功?纳米技术创新、市场策略、政策扶持、合作创新、资金支持等方面是关键因素。”她指出,“在纳米技术方面,相关调查显示在纳米产业中端的企业较容易成功,因此,一些小型公司可以选择纳米中游产业进行市场开发,而不只是‘埋头’做自己感兴趣的研究。在合作创新方面,政府、科研机构、企业等多方面应该联合组成研发集群,这样就可以避免一些单方面不可避免的因素。而且,在资金方面,中小型企业要加强资金链的构建,在这一点上,美国企业做得比欧洲企业好。”

纳米技术创新范文第9篇

关键词:颠覆性技术;创新;移动互联;机器人;人工智能

基金项目:“江苏省社科应用研究精品工程”课题;项目名称:颠覆性技术的识别及培育发展研究;项目编号:16SYB-023。

历史上,每次科技革命时期,都是颠覆性技术出现的高峰期。科技革命构成了发掘和发展颠覆性技术的难得历史机遇。目前,科W已经沉寂了60余年,第三次技术革命发生距今接近80年,科技知识体系积累的内在矛盾已经凸显,迫切需要新的重大突破。在物质科学、量子信息科学、生命科学、宇宙科学等基础科学领域,一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆日益显现;科技发展跨学科趋势愈益明显,新学科、新知识、新思想的出现更多体现为学科交叉融合的方式,许多重大创新出现在学科交叉领域。当今世界已处在新一轮科技革命的前夜,颠覆性技术大量涌现的时期即将到来。

一、颠覆性技术的概念

颠覆性技术概念最早出自美国哈弗商学院克莱顿・克里斯滕森教授1995年出版的《颠覆性技术的机遇浪潮》。他认为,颠覆性技术是指这样一类技术:它们往往从低端或边缘市场切入,以简单、方便、便宜为初始阶段特征,随着性能与功能的不断改进与完善,最终取代已有技术,开辟出新市场,形成新的价值体系。德国弗郎恩霍夫协会认为:颠覆性技术就是指能够“改变已有规则”的技术,即那些与现有技术相比,在性能或功能上有重大突破,其未来发展将逐步取代已有技术,进而改变作战模式或作战规则的技术。

综上所述,颠覆性技术是一种另辟蹊径、会对已有传统或主流技术途径产生颠覆性效果的技术,可能是完全创新的新技术,也可能是基于现有技术的跨学科、跨领域的创新型应用。颠覆性技术具有四个特点:技术发展速度快、产生潜在影响范围广、可创造经济价值高、带来颠覆性影响大。与渐进性技术相比,颠覆性技术在形态上更具有超越性和突变性,在效能上更具备革命性和破坏性。

二、我国颠覆性创新的领域选择

(一)“十三五”国家科技创新规划:15个领域

《“十三五”国家科技创新规划》中明确提出要发展引领产业变革的颠覆性技术:加强产业变革趋势和重大技术的预警,加强对颠覆性技术替代传统产业拐点的预判,及时布局新兴产业前沿技术研发,在信息、制造、生物、新材料、能源等领域,特别是交叉融合的方向,加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究,在新一轮产业变革中赢得竞争优势。重点开发移动互联、量子信息、人工智能等技术,推动增材制造、智能机器人、无人驾驶汽车等技术的发展,重视基因编辑、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响,开发氢能、燃料电池等新一代能源技术,发挥纳米技术、智能技术、石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。

(二)国家科技重大专项:16个领域

《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006-2020 年)》确定了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件,极大规模集成电路制造技术及成套工艺,新一代宽带无线移动通信,高档数控机床与基础制造技术,大型油气田及煤层气开发,大型先进压水堆及高温气冷堆核电站,水体污染控制与治理,转基因生物新品种培育,重大新药创制,艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治,大型飞机,高分辨率对地观测系统,载人航天与探月工程等16个重大专项,涉及信息、生物等战略产业领域,能源资源环境和人民健康等重大紧迫问题,以及军民两用技术和国防技术。

(三)中国科技发展战略研究院:20项关键技术

2016年,中国科学技术发展战略研究院科技预测与评价研究所对关系到我国经济建设、生态建设、国防建设、民生改善乃至综合国力提升具有决定性、基础性的核心技术,按照科学(属于国际竞争激烈的前沿或核心技术)、颠覆性(有望取代主流技术、替代主导产业的技术)、重大(有望替代1-2个主导产品,或颠覆1个以上行业的技术)、可行(经过10年努力能够取得自主知识产权,并有望商业化的技术)四个原则,进行了预测和遴选,遴选出未来能够改变或部分改变科技、经济、生态、军事现状与格局的20项关键技术。

(四)中国科协创新战略研究院:7大领域

中国科协创新战略研究院在的《我国应对颠覆性技术创新需要重点布局的领域》中,认为未来十年世界范围内可能出现的颠覆性创新集中在9大领域:先进计算技术与人工智能、纳米技术与材料科学、基因与精准医疗、能源开发与存储、航空航天与地外生命探测、网络与大数据、智能汽车与智慧交通、绿色制造与先进制造、教育技术与知识自动化。

从我国各机构评选的技术来看,出现频率最高的五大技术领域是移动互联、机器人、3D 打印、人工智能、纳米技术,这五大技术领域将是我国未来颠覆性技术创新的主要方向。

三、我国颠覆性领域的技术创新方向

(一)移动互联领域

大力支持移动互联网软件开发,突破系统软件、人机交互、应用开发、虚拟化等热点技术与新兴技术。加快推进移动互联网的云计算和大数据应用,重点突破数据挖掘、海量数据处理、计费、访问控制等平台关键核心技术。支持开展未来网络重大基础设施(CENI)项目的关键技术研究,加强相关领域产品研发和产业孵化,大力推广基于下一代广播电视网的创新业务及相关应用。充分发挥移动互联网对生产领域的带动作用,在工程机械、汽车、食品、电子信息、物流等行业形成领先的服务产品。深化移动互联网在生活领域的引领作用,大力推广面向餐饮、休闲娱乐、购物、旅游等的移动互联网应用,重点发展移动支付、移动娱乐、移动阅读、移动资讯、移动搜索、移动位置服务等。鼓励移动互联网应用创新,重点发展车载数据与资讯、智能交通、基于北斗等多制式智能交通导航、远程测试诊断、在线节能监管、道路救援、食品安全溯源与安防等移动信息服务。

(二)机器人领域

重点研究智能机器人机构设计、制造工艺、智能控制和人机交互等共性技术,攻克机器人优化建模、精准感知、多机器人协调等核心技术。(1)伺服电机方面:重点发展根据机器人的高速,重载,高精度等应用要求,增加驱动器和电机的瞬时过载能力,增加驱动器的动态响应能力,驱动增加相应的自定义算法接口单元,且采用通用的高速通讯总线作为通讯接口,摒弃原先的模拟量和脉冲方式,进一步提高控制品质。(2)减速器方面:重点发展高强度耐磨材料技g、加工工艺优化技术、高速技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索,发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。(3)控制器方面:重点研究开放式,模块化控制系统,开发适用于机器人控制的通用软件包;提高机器人控制器的智能化和网络化水平,开发具有多传感器信息融合能力的控制器。

(三)3D打印领域

围绕3D打印重点方向,突破一批原创性技术。(1)材料方面:针对金属3D打印专用材料,优化粉末大小、形状和化学性质等材料特性,开发满足3D打印发展需要的金属材料;针对非金属3D打印专用材料,提高现有材料在耐高温、高强度等方面的性能,降低材料成本。(2)工艺方面:解决金属构件成形中高效、热应力控制及变形开裂预防、组织性能调控,以及非金属材料成形技术中温度场控制、变形控制、材料组份控制等工艺难题。(3)装备及核心器件方面:加强3D打印专用材料、工艺技术与装备的结合,不断提高金属材料3D打印装备的效率、精度、可靠性,以及非金属材料3D打印装备的高工况温度和工艺稳定性,提升个人桌面机的易用性、可靠性;重点研制与3D打印装备配套的嵌入式软件系统及核心器件,提升装备软、硬件协同能力。

(四)人工智能领域

进行人工智能前沿技术布局,推动核心技术产业化,重点突破人工智能基础理论(包括深度学习、类脑智能等)、人工智能共性技术(包括人工智能领域的芯片、传感器、操作系统、存储系统、高端服务器、关键网络设备、网络安全技术设备、中间件等基础软硬件技术)、人工智能应用技术(包括基于人工智能的计算机视听觉、生物特征识别、复杂环境识别、新型人机交互、自然语言理解、机器翻译、智能决策控制、网络安全技术等)。加快人工智能基础资源公共服务平台建设,包括满足深度学习计算需求的新型计算集群共享平台、云端智能分析处理平台、算法与技术开放平台、智能系统安全情报共享平台等,为人工智能创新创业提供相关研发工具、检验评测、安全、标准、知识产权、创业咨询等专业化服务。加快人工智能技术的产业化进程,推动人工智能在家居、汽车、无人系统、安防、制造、教育、环境、交通、商业、健康医疗、网络安全、社会治理等重要领域开展试点。

(五)纳米技术领域

加强纳米技术研究,重点突破纳米材料及制品的制备与应用关键技术,积极开发纳米粉体、纳米碳管、富勒烯等材料,大力推进纳米材料在电子信息、生物医药、新能源和节能环保等领域的广泛应用。针对信息、能源、环保、生物医学等领域的迫切需求,开发纳米结构加工与制造的新方法、纳米器件集成与系统的设计、制备技术。重点研究新型纳米电子、光电器件、传感器件,大力发展纳米晶太阳能电池、新型薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、热电电池、超级电容器等技术,着力突破室内空气污染物、工业源有毒有害气体、动力机械尾气的纳米净化材料及催化净化技术,切实攻克纳米颗粒与生物活性物质的组装方法。促进纳米绿色印刷制版、高密度存储器、新型显示、高效能源转化、气体净化、疾病快速诊断等纳米材料与技术的规模化应用,抢占未来纳米材料发展的制高点。

参考文献

[1] 刘根生.多些“颠覆性技术创新”[J].群众,2016,(1).

[2] 杨,余晓洁.科技创新引领“第一动力”重视颠覆性技术创新[J].中国职工教育,2016,(1).

[3] 赵刚.未来五年颠覆性技术将不断涌现[J].领导文萃,2016,(7).

[4] 王武军.颠覆性技术的“摇篮”高明在哪儿[J].中国中小企业,2016,(6).

[5] 王志勇,党晓玲,刘长利.颠覆性技术的基本特征与国外研究的主要做法[J].国防科技,2015,(3).

纳米技术创新范文第10篇

【关键词】计算机技术;技术创新;创新原因

一、电子计算机发展中的突破性进展及其技术原因

由于现代社会对于复杂计算量任务的需求日益增加,人们迫切需要一种能够进行精确计算的电子设备,于是电子计算机应运而生,在随后的几年中,电子计算机技术得到了更加迅速的发展,并取得了很多里程碑式的突破,其主要表现和原因如下:

(一)晶体管技术与晶体管计算机的发明

在第二次世界大战以前,贝尔实验室的科研人员发现了一种能够使得微弱电流少量的变化,能够对另外的电流产生很大影响的材料,人们称之为“晶体管”;后来,人们逐渐发展晶体管在工作上不仅能够替代原有部件的作用,而且能够更好地提高计算机的性能,于是一些科研人员开始研究以晶体管计算机代替原有的电子管计算机,并确立了读写方便的二进制,同时人们从中得到启发,发明小型的供个人使用的计算机将会成为未来计算机的发展方向之一。采用晶体管作为主要部件的计算机被成为“第二代电子计算机”,并在随后的时期被广泛地运用,同时为以后的发展提供了契机。

(二)集成电路与PC机时代的到来

通过在发明晶体管计算机中的启发,通过当时的科学技术人们已经能够将晶体管、二极管和电阻等一些元部件和电路连线在一块集成电路板上,与普通的电子电路相比,集成电路具有体积小、重量轻、易携带、功耗低等优点,而且其可靠性也在逐步提高。后来,人们逐渐认识到集成电路的好处,并将集成电路运用到电子计算机的技术中来,同时将集成电路进行规模化生产,不仅促进了电子计算机的发展,而且使得计算机的成本降低,为未来计算机的普及奠定了良好的基础。

集成电路的发展不仅推动了电子计算机技术的发展,而且为PC时代的到来开辟了道路,随着集成电路被广泛的应用到电子计算机中,IBM公司首先建立了自己的集成电路工厂,并且在不断的摸索中,终于制造出了以集成电路为基础的电子计算机,从而使得计算机的发展到了第三时期。

(三)微处理芯片与英特尔系列

微处理器与集成电路和晶体管并称为计算机发展过程中的三大发明,可见微处理器对于计算机发展的推动力是不可或缺的,这三项发明分别使得电子计算机进入了新的时代。

当时微处理器的发明人员认为可以将复杂的芯片设计方案更加简洁化,在这一启发下,计算机的芯片主要是由只读存储器、随机存取器和输入输出接口和中央处理器组成,在这一结构的启发下,研发人员开始投入到微处理器的试运行过程中。

微处理器最终成功地研发并投入生产,使得整个计算机产业向着更加微型化的方向发展,尤其是在PC机领域,微处理器的产生,使得很多设想成为可能。

二、影响现代计算机技术创新的科学技术因素

科学家认为,电子计算机的集成度已经到达一个瓶颈时期,在集成电路板上如果再放置具有更强计算能力的部件,容易使得芯片散热不好,从而影响计算机的使用寿命。但是,人们对于电子计算机的要求却在不断提高,这一矛盾就导致了科学家开始寻找其他的路径来不断推进现代计算机的技术创新,主要包括以下几点:

(一)人工智能技术的发展

随着计算机功能和计算性能的进一步提高,人们开始思考能否让计算机模拟人类的思考和解决问题的模式,从而变得更加智能化,使得能够进一步解放人类劳动。目前为止,计算机技术在人工智能的领域已经取得了重大的成就,例如:一些专家系统已经能够利用已有的知识帮助人们解决问题,另外一些语音识别技术能够解放人们的双手,通过声音的录入就能够生成文字等等,这些技术虽然能够在一定程度上,使得电子计算机模拟人脑的行为,但是还远远无法跟人类的智能相媲美,因此在人工智能的道路上,我们还需要更多的研究和突破。

(二)量子力学的研究推动着量子计算机的发展

当人们认识到传统的综合性应用的计算机的发展已经到达一个瓶颈时期的时候,人们开始探索能否将计算机向着专用的方向发展,例如:人们可以利用量子计算机进行量子计算,但是从传统的综合性应用的计算机到量子计算机的改造是一项复杂的过程,这一过程中必须要攻克以下几个难题,例如:去相干的问题和纠错的问题等等,随着科学技术的发展,人们发明了量子计算机并且使得它的应用走向成熟,目前,对于量子力学的不断研究为量子计算机的发展提供了坚实的基础,成为未来电子计算机发展的新方向。

(三)光学为光子计算机的研究提供可能

光学的概念来自于爱因斯坦对于光学的研究,他在研究中发现与电子相比,光具有以下特点:光子的分辨率比较高;光子的速度更加快;光子的这些特点使得其未来具有更广阔的应用前景。而对于光学的研究,例如:激光、光纤、光存储和光显示等等,以及光学与光电子学的结合,标志着现代光学的诞生,这些技术的发展都有力地推动了光子计算机的发展。

作为一种全新的计算机,光子计算机是以光子作为信息的载体,而且能够进行光运算的新型计算机;在光学研究的基础上,目前光子计算机能够“与”、“或”、“非”三种基本的运算,同时还支持加法的运算等等,虽然目前光子计算机还没有正式的诞生,但是人们已经逐渐认识到其优势,也成为计算机未来发展的方向之一。

(四)DNA分子逻辑门奠定了DNA计算机发展的基础

DNA计算机是计算机科学与分子生物学相结合的产物,从此计算机的发展又开辟了一个新的领域。DNA分子具有较高的存储能力和强大的并行运算能力,所以DNA计算能够解决一些复杂的问题。DNA计算机的出现能够使得计算机的应用场合进入到人体内甚至细胞内,可以作为一种监控机制,发现DNA的变化等等,而且还能够合成一些药物,用来治疗人体的疑难杂症等等,具有非常广阔的应用前景,但是,目前DNA计算机的还处于研究过程中,完成对其真正的应用尚需时日。

(五)纳米技术的出现使得纳米计算机成为研究热潮

随着国际上对于纳米技术的研究,一些纳米材料正式诞生,使得全世界投入到了一股研究纳米技术的热潮中。同样,人们开始思考利用纳米计算机来实现一些传统计算机一些更加强大的功能,例如:可以利用纳米技术制作一些缩微计算机元件,而且这种纳米计算机一旦研究成功就有可能消耗很少的资源,在性能上也将获得更大的提高。目前,建造一个芯片生产工厂耗资巨大,使得很多厂商都不堪重负,但是如果利用纳米技术来制造和生产计算机的芯片,工厂的占地面积和所需资源等等都将大大降低。

三、影响现代计算机技术创新的社会因素

通过以上的分析和论述可知,在计算机的发展过程中,很多技术的研究为计算机的诞生和发展提供了契机,使得现代计算机朝着很多方向进行发展。但是,影响现代计算机技术创新的因素远远不止科学技术因素,还与社会因素密不可分,影响现代计算机技术创新的社会因素主要有以下几点:

(一)国家需求对于计算机技术的发展要求

随着目前世界上各个国家都处速发展时期,一些工程项目的数据和计算复杂程度逐步增加,采用传统的计算机已经无法满足这些需求。因此,必须要对计算机技术进行创新。例如:目前的加密技术正在逐步提高,密文在目前的计算量来讲是无法破译的,但是随着超级计算机性能的提高,运算速度的加快等等,密码必须进行更严密的运算,这就需要超级计算机来进行。超级计算机能够使得运算速度得到很大提高,可以在国防安全和信息安全等方面起着重要的作用。

(二)人们对于计算机的需求也是创新因素之一

目前,随着科学技术的发展,计算机已经被普遍地推广和应用,人们对于计算机的需求也在不断上升,这也成为计算机技术创新的重要因素之一,主要表现在以下几点:第一,体积微型化,为了能够打破时间和空间对于计算机使用的限制,人们需要一种能够便于携带的、体积更小、续航能力更强的计算机,这就促使着计算机技术向着更加完善的方向发展;第二,功能全面化,人们对于计算机的需求也向着功能更加全面的方向发展,希望能够利用一台计算机进行工作、学习和娱乐等等,所以现代的计算机也正在向着功能更加全面的方向发展着。

四、面对计算机技术创新的几点建议

人们的生活每时每刻都在变动,计算机技术的创新也无时无刻不在发展,面对日新月异的计算机技术创新,主要有以下几点建议:

第一,准确把握需求,一项新技术的产生肯定有一定的需求因素为推动力,明确需求才能更好地研究出符合相关需求的计算机技术。

第二,计算机技术有着众多的研究领域,每个研究领域都可能为计算机技术的创新提供启发,所以在通用计算机的基础上研究一些针对专业领域的计算机技术也非常重要,从而能够更好地促进计算机技术的创新。

第三,计算机在给人们带来方便的同时,也存在着很多隐患,例如:病毒、网络攻击、信息窃取和辐射等问题,不仅影响着人们的健康,而且还威胁着国家的安全,因此我们在致力于计算机技术的创新过程中,也需要考虑计算机带来的负面影响。

第四,信息时代的到来,为计算机技术的发展提供了另一个契机,随着人们逐渐认识到信息的重要性,人们开始利用计算机进行沟通和交流,所以计算机的携带、功耗、续航以及成本等问题也成为计算机技术创新过程中需要考虑的重要因素。

第五,由于目前计算机已经被广泛地运用到各个领域,所以计算机技术的发展不仅仅需要本领域相关知识的支持,而且还需要其他领域知识的配合,在此过程中需要研发和技术人员对于相关领域的技术有着深入的了解,才能够真正制造出跨领域发展的计算机。

参考文献:

[1]李乃胜.当代科学技术发展前沿[M].青岛:中国海洋大学出版社,2004年1月出版.

[2]杨华.未来计算机的发展趋势展望[J].黑龙江科技信息,2007年7月.

[3]高文.计算机技术发展的历史、现状与趋势[J].中国科学基金,2002年1月.

[4]侯跃武.计算机基础与实训教材系列:电脑入门实用教程[M].清华大学出版社,2009年5月出版.

作者简介:

上一篇:刑事立法技术范文 下一篇:药事管理工作范文