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院士谈职教② | 赵宇亮院士:纳米科技 职业教育的新机遇

   来源:中国职业技术教育学会   发布日期:2021-03-04


日前,在中国职业技术教育学会2020年学术年会上,中国科学院院士、国家纳米科学中心主任赵宇亮先容了纳米科技作为职业教育的新机遇。

赵宇亮院士表示,国家高度重视纳米科技发展,从2000年启动纳米科技计划至今20年,下一个五年一直到2035年,纳米科技已列入直到2035年的国家中长期发展规划。习大大总书记多次在不同场合谈到我国的纳米科技,表达对纳米科技的关注和希望。

纳米科技是推动学科交叉,支撑重大应用的底层技术

纳米科技最早开始于物理、化学材料,后来发展到生命、信息,到现在的新能源、新材料、化学化工、体外诊断、肿瘤治疗、脑科学、微纳电子、人工智能、量子科技。包括量子科技也是后来从纳米科技中分离出去的,量子科技里器件的制作,包括检测测量实际上都是纳米技术,还有人工智能,大家知道“无传感器就无智能”,现在的智能传感器基本上都是纳米器件和一些敏感性的纳米材料为主。

为什么说纳米科技是一个重大底层技术?赵宇亮院士援引2020年Elsevier发布的科学报告里提出,在过去20年“全球共有960个前1%高显著度研究方向,其中89%与纳米科技相关”。纳米科技在前沿科学技术也就是在高显著度研究方向中所占比例是非常大的,覆盖领域非常广泛。

纳米技术具有引领性与带动性

现在的制造技术、智能技术、新材料超材料技术、智慧医疗技术、能源环境技术、纳米催化技术、标准与安全技术,包括生物安全技术中都大量使用纳米技术。如这次新冠肺炎抗体检测用的胶体金技术就是纳米技术发展起来的,美国的新冠疫苗使用的脂质体载体也是纳米技术发展起来的药物载体技术。

纳米技术研究对全球科研产出的贡献不断增长。在过去20年中,纳米研究在整个科学技术领域中所占的比例一直在持续上升,全球学术产出中有4.2%与纳米相关,与纳米相关的高被引文献占全球前1%高被引文献的11%等,远远高于任何一个其他学科,从这些趋势来看,一直处在一个上升的趋势。

全球纳米科技研究成果的学术影响力是其他学科的1.6倍(2000—2019年)。也就是说把其他学科的影响力归一化1.0的话,那么纳米科技在其他学科的影响力是1.6倍,远远高于其他学科。同时,在全球七个基础学科中,纳米研究成果占比更高,纳米科技在相应的各个学科里面,它的成果占比远远要高于其他学科的平均值。

纳米技术与世界科技前沿强相关。2015—2019年,全球960个最热门研究主题(前1%高显著度研究主题)中89%的主题与纳米相关。从技术影响力来看,纳米研究学术成果从基础研究转向产业界的比例高于其他学科领域,据统计,纳米科学技术专利的转化率大概是60%左右,其他学科远远要低于这个数字,所以纳米科学技术本身是一个从基础研究到转化应用的全链条研究,在推动前沿科技研究方面、技术产业化方面起到很大作用,技术影响力要高于其他学科。

中国纳米科技研究机构的科技竞争力稳步提高

国家纳米科学中心在纳米领域是与哈佛大学、加州理工大学并列的世界前列的三个单位之一。我国纳米科技的长板在自组装、纳米医学、极限测量、纳米生物、纳米材料、跨尺度、纳米仿生、催化、能源等方面,处于世界领先地位。

近些年,我国纳米技术基础研究成果多且水平不断提高,过去10年,国家自然科学一等奖有3项都是纳米科技。但中国纳米技术最大的短板在于,产业承接能力低,创新产业转化少。中国纳米领域专利数量为20.9万件,但专利的转化率大概在1%左右,远远低于美国60%的转化率。产生短板的主要原因是,产学研结合率低,中国科技创新链4~6级缺失。科技创新链分为9级,1~3级为基础研究,7~9级为产品或商品,4~6级把基础研究所发现的原理方法技术做成工艺、样品、样机,变成企业能够接受的技术,这是我国创新链的弱项和短板,大家叫做创新链4~6级缺失。

纳米科技是职业教育的新机遇

为了填补我国纳米创新链4~6级的薄弱环节,大家在广州建立了广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院(简称广纳院),是我国纳米技术的重大科技基础设施。广纳院设有理性设计平台、精准制造平台、纳米检测平台和应用评价平台等4个重大平台,是我国第一个专门聚焦在创新链4~6级缺失的研发机构。

纳米科技几乎覆盖了所有产业,希翼职业教育在推动纳米技术发展和产业转化落地方面发挥重要作用。如广纳院的射频前端滤波器芯片生产,需要150名操作员工,大家与广东省一所职业技术学院合作,帮助培养培训需要的操作员工,芯片生产线建成以后,这些员工直接进入车间,从事射频前端滤波器芯片的生产,这是职业教育跟产业一个非常好的结合。大家派技术人员、工程师去给职业教育的学生培训,指定专门课程、引导做好技术储备,将产业需求和学校人才培养结合起来。(根据会议现场发言整理)


(责任编辑:zhaoq)

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