纳米制造的国内外研究现状分析

（1）纳米制造基础研究发展

纳米科学是现代科学的前沿，纳米制造是纳米科学发展的基础。物理、化学等基础学科的研究成果以及信息技术的进步，带动了纳米制造技术的发展。纳米制造创新技术的突破和涌现，也同样服务于相关纳米科学等基础学科，并在认识和探索未知自然奥秘的过程中提供技术和装备的支撑。21世纪，纳米制造在当今的科技创新发展中已经展现出强大的驱动能力，成为今后能够引领世界科技发展地位的制高点，如：吸引各国政府、科技界和产业界广泛而深入关注的生物分子马达、纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件和系统等。自2001年，美国实施的国家纳米技术计划（National Nanotechnology Initiative, NNI）启动以来，在世界范围内就掀起了研发纳米科技的热潮，纳米制造技术作为支撑各种纳米科技发展的技术核心，被西方发达国家列为重点支持和发展的研究方向。当前，包括欧盟及其成员国、日本、加拿大、新加坡、韩国等发达国家，中国、印度和巴西等发展中新兴工业化国家，面对这一新兴制造领域，抓住机遇，相继出台了各国的纳米制造发展战略和专项计划，以此来把握未来科技、经济发展的主动权，保证国家核心竞争力的持续提升。

2017年，全球纳米制造产品的市场产值就已经超过了3.7万亿美元，近年来此数据呈快速上升趋势，据美国国家科学技术委员会（National Science and Technology Council, NSTC）预测，2020年后全球纳米技术市场规模将超过每年5万亿美元。面对如此巨大的商业机会和市场，如英国、法国和德国等欧洲国家每年对纳米技术的研究投入为5亿~10亿欧元，纳米制造被列为国家重要发展的研究领域；日本、韩国等亚洲发达国家的政府部门也对纳米制造市场极为关注，投入巨资进行基础研究。各国对纳米制造增强趋势的信心有增无减，投资力度逐渐增大，相应制定了一系列的战略研究计划。通过对本国技术突破与产业扩大，如美国、澳大利亚等通过多学科融合实现纳米制造创新技术的突破，以解决现存技术难题的挑战；德国、韩国、日本等聚焦于现有纳米制造成果的有效转化，通过扩大市场，提升科技的核心竞争力。

（2）纳米制造工艺与技术发展

纳米制造作为基于物理/化学/生物原理的制造方法，主要内涵是针对纳米结构生长、加工、改性、组装等纳米尺度范围内，材料-结构-功能一体化的制造新工艺，是纳米尺度结构与器件的性能演变规律的新方法。制造科学走向纳米尺度后，制造的对象由宏观进入微观，创造了新的技术目标和判定标准。针对不同于传统制造的精度和质量要求，发展出新的制造理论和方法。纳米制造对不同学科的交叉起到了积极的推动作用，对物理、生物等基础科学研究的深入和发展，提供全新的研究条件和创新思路。近年来，纳米制造也将纳米科学的新发现、新成果成功转变为实物产品。

因此，在物理、化学等基础学科的研究成果以及信息技术进步的带动下，新兴的纳米制造已经成为一项使能技术。纳米制造不仅为基础学科能够深入到过去无法探索的纳米尺度领域提供了独辟蹊径的解决方案，也为相近的工程学科提供了独有的制造技术手段。

（3）纳米制造引导产业的发展(www.xing528.com)

当前，纳米制造技术已经涉及信息、材料、环境、能源、生物医学、农业、航空航天和国防安全等众多领域核心产品的制造，对未来国家战略新兴产业的发展和国际科技地位的确立起到了重要的支撑作用。如欧盟近年来加大石墨烯等二维材料的制造与应用研究，其目的就是加强纳米制造的基础引领作用，在生物、能源等领域开辟新的战场，占领未来科技发展的制高点。

在生物医药领域，纳米制造与生物学、医药学的结合，正在迅速发展成为新兴科学研究领域的前沿和热点，必将对未来的生物技术和医药产业发展与国际化行业布局产生重大影响。纳米制造技术的发展，为生物医药领域提供了崭新的发展前景和蓬勃动力，亦推动了纳米生物医药产业的发展。

在能源领域，纳米制造技术的发展为节能减排和可持续发展目标提供了强有力的技术支撑。为传统能源材料的高效利用和低排放、新型储能和能量转换材料的开发、提高太阳能光热、光电的转化效率提供了一种技术实现手段。

在新材料领域，纳米材料的制造为传统材料的发展带来了一次前所未有的革命。纳米材料、器件所特有的光、电、热、磁等性能得到更大限度的利用和开发，促进了传统产业的升级和换代。

在信息通信领域，纳米制造的发展，为人类提供了一种以信息、软件技术之长弥补资源、能源不足之短的解决方案，为高性能、小型化、智能化产品提供了一种前所未有的创新制造手段。

美国咨询机构（U.S. Government Accountability Office，GAO）在2016年提交给美国国会的报告（GAO-14-181SP）中指出：纳米制造对经济的贡献度在2025年左右将超越半导体技术，成为经济发展的主要支柱之一。