纳米技术国际竞争力对比分析
自发辐射放大相位谱估计尊龙人生就是博支AG发财网纳米电子学界面态纳米科技领域的全球竞赛已经开始,1997年该领域的全球公共研发投资约为5亿欧元,到2004年已上升到38.5亿欧元。从2000年起,几乎所有的主要技术国家,特别是第三世界的,都增加了纳米技术领域的研发投资。2001年,美国启动国家纳米技术创新计划,引发了经济发达国家竞相开展纳米技术研究计划。在发展经济和解决社会挑战方面,纳米技术均被寄予厚望。
如图1所示,欧洲和美国的纳米技术公共投资基本相当,远远高于日本和其它国家,例如中国、韩国、印度、俄罗斯等。另一方面,美国和日本的纳米技术私人投资远远高于欧洲尊龙人生就是博支AG发财网。
表1给出了主要国家和地区2004年在纳米技术领域的公共研发投资情况(按投资多少,从高到低排列),从中可以看出最高的是美国尊龙人生就是博支AG发财网,其次是日本,随后依次是德国、法国、韩国、英国、中国和中国台湾。值得注意的是,欧盟的投资高于德国,在欧洲位居首位。而在私人投资方面,美国2004年在纳米技术领域的私人研发投资约为17亿欧元,位居第一,随后是日本(约15亿欧元)和欧盟25国(约5.8亿欧元)。
欧洲在纳米技术的某些领域拥有较强的研发能力,例如纳米材料、纳米电子学、医疗纳米生物技术、纳米传感器、纳米光伏、纳米药物、纳米毒物学与定向药物传输等。在将计算机技术与量子技术相结合方面,欧洲与美国一起发挥了引领作用。
在纳米技术领域,欧洲作为一个整体,其研究基础略强于美国,这主要得益于欧洲科学家的极端专业化传统、新兴卓越网络、成熟的技术转移模式。然而,如果从国家层面上来比较的话,实力最强的则是美国,随后是日本和德国(参见图2)。
自2000年起,欧洲纳米技术出版物的全球份额一直比美国高出7个百分点以上。欧洲和美国一起,他们在纳米科学和纳米技术领域的出版物占了全球份额的一半以上。在新材料技术出版物方面,欧洲所占全球份额也仅次于美国,位居第二,随后才是日本。不过,从2002年,由于美国尊龙人生就是博支AG发财网、日本以及新兴中国等所占全球份额的不断上升,欧洲在纳米技术领域出版物方面的领先地位正逐渐削弱(参见图3)。
出版物数量是研究能力的一个指标尊龙人生就是博支AG发财网,但出版物的质量及其科学影响同样重要。如果从出版物的平均被引用情况来比较的话,瑞士和荷兰最高,随后是美国、加拿大、比利时和爱尔兰尊龙人生就是博支AG发财网。欧盟25国低于美国,但高于日本等欧洲以外的其他国家。
美国是世界上纳米技术专利注册最为积极的地区,但值得注意的是相当数量的发明人是在亚洲进行研发的(例如美国公司的亚洲研发中心),但却都是以美国公司注册专利。从近10年的专利注册情况来看,与美国和日本相比,欧洲的竞争优势正在丧失(参见图4)。
如果从纳米技术具体领域近10年的专利注册情况来看,日本、德国、法国和加拿大等在纳米材料领域的排名位居前列;德国、韩国、荷兰在纳米电子学领域的排名位居前列;英国则在纳米光学领域占据重要位置;韩国在纳米磁学领域也占据重要位置。
图5给出了1997-2005年间各国家/地区纳米技术领域的投资情况。从图中可以看出,纳米技术投资增长最快的部分是“欧洲、日本和美国”这三大主力之外的其他国家和地区。近年来,这些国家和地区在纳米技术领域的投资大幅提升。总的来说,中国和印度不仅是在生产集成技术和市场等方面已经迎头赶上,而且有望成为某些关键技术的领导者。事实上,“欧洲、日本和美国”三大主力之外的一些国家和地区在纳米技术的某些具体领域已经拥有了自己的研发能力,正如表2所示。
中国开始投资纳米科学的时间早于印度(2002年,中国在纳米科学领域的投资约为2亿美元,相比之下,印度的投资仅为400万美元)。正如图3所示,中国在世界纳米技术出版物方面所占的份额快速增长,中国在纳米技术领域中的地位的上升也是显而易见的。中国的出版物的被引用数量也在不断增长,特别是在纳米材料和材料科学领域。在2006年汤姆森科学观察(Thomson Scientific Science Watch)的排序中,中国科学院是材料科学领域中出版物最多、被引用数量也最多的机构。
2006年,印度启动国家纳米技术计划,在未来五年中将投资2亿美元,用于研究纳米管太阳能电池、诊断工具和药物传输系统。从研发投资、出版物和专利来看,韩国和中国台湾也是比较重要的新生力量。
俄罗斯是纳米技术领域中的另一个新兴国家。俄罗斯在生产科学家处理纳米目标所需的纳米器械(特别是扫描探针显微镜)和工具方面,拥有先进的能力。俄罗斯科学家成功开发出了半导体和金属纳米管、纳米螺旋、纳米胶囊和量子点,并开展了砷化镓单原子薄膜(mono-atom films)的研究。依靠在基础科学领域的科学优势,俄罗斯开始在纳米材料领域开发自己的纳米技术,并不断积累经验。俄罗斯纳米技术的发展也得益于其政策支持。2007年,俄罗斯政府制订了一项新的研究计划,投资4亿美元开发纳米技术。