走进美丽神奇的纳米世界

走进美丽神奇的纳米世界（一）

贺军辉:中国科学院理化技术研究所研究员，博士生导师，研究组长；中科院“百人计划”引进国外杰出人才，兼任日本理化学研究所前沿研究系统研究员，从事功能纳米材料和器件的研究和开发。

贺军辉：今天非常有幸跟大家在这里进行交流，来领略一下纳米世界的美丽。所以我今天的题目是“走进美丽神奇的纳米世界”，什么叫纳米，纳米的概念是这样一个概念，它实际上是一个尺度的概念，纳米是一个长度单位，一个纳米等于10个负9次方米，它实际上我们经常打这么个比方，就相当于头发丝的五万分之一，实际上我们可以把自然界的物体按照这个尺度的范围在这个坐标上做一下排列，大家可以看到。我可以从宏观的宇宙10的26次方到银河系太阳系地球、人类，到微观的细胞、病毒、原子和分子以及到原子核基本离子。那么纳米实际说就是落到这个红的这一块，10的负9次方这个范畴，那么在这个图上大家也可以看到，纳米实际上是这个红线标的这个地方，在这里有一些什么呢，比如说有一些DNA的螺旋液，宽度大概是2个纳米，当然还有一些很多别的。在这个范围现在的研究正在蓬勃发展，实际上是国际的前沿研究，在过去研究的比较少，从2000年开始，蓬勃发展起来了。2000年实际上美国有一个叫前沿研究计划叫“英文”，那个计划，是克林顿政府提出来的。那么在这之后，纳米科学技术发展进入了蓬勃发展的阶段。

我们要看到这儿小的物体有什么方法，实际上用来观察这个微观世界的工具我们可以把它叫做显微镜，当然有很多。其中有光学显微镜，光学显微镜只能看到比较大一点的，微观的，比如说微米量级的，比如说一个微米以上的，要看到微米以下的，亚微米或者纳米级的我们需要用到比如说像这样一个图这里用到的，它是透射电子显微镜，当然也可以用到扫描电子显微镜，还有扫描探测显微镜，扫描探测显微镜当然有很多相关的分支的显微镜种类。

我们要制备这个纳米材料，制备这些纳米，也要能够操控这些原子或者是纳米材料，操控这些原子或者是纳米颗粒，比如说我们可以操控原子用这种机器来操控原子，比如说用原子显微镜或者是扫描探测显微镜，得到看这一张图，这一张图实际上是科学家操控原子画出来的原子和IBM的图象，实际上每一个点是代表什么呢，一个原子。实际上这个纳米结构实际上在自然界是有很多的，非常丰富的。那么在过去由于工具的缺乏，实际上我们很多东西都不了解，今天我希望通过一些图片向大家展示一下，实际上在自然界有非常多的维纳的

结构，正是因为这些维纳的结构使得自然界的物种或者是自然界有一些特别的功能。比方说，这个是一个荷叶的表面，我们大家知道荷叶实际上有一个非常重要的功能叫出淤泥而不染，这个我们过去古代的诗词里面或者是文章里面都有荷叶是出淤泥而不染的，为什么呢？过去因为没有这个条件，没有这个眼睛来看这个荷叶的微观结构所以我们不知道，只知道他是出淤泥而不染，通过这个维纳通过我们使用现在的工具，现在的显微工具，我们可以看到荷叶的表面是非常奇特的。大家可以看到荷叶的表面实际上是由微米级和纳米级的这个结构复合起来，然后再加上这个表面的这个疏水的这个层，大家可以看到，实际上这个是微米级的，在这个微米级的表面上又有纳米级的结构，使得这个荷叶具有出淤泥而不染的特性，实际上这就是所谓荷叶超疏水特性。它是维纳结构，加上表面的植物纳共同作用的结果。

这是一个繁星花的一个，大家可能比较熟悉的一个花，它实际上它的花粉是什么样子，是这么一个结构，这个繁星花的花柱头是这么一个结构，都是一个维纳的结构我们还可以收集到其他的一些图片，比如说常见的植物的花粉，大家可以看到它们都具有非常非常精美的结构，那么实际上当然这些精美的结构并不是长得漂亮，它们实际上具有很多的功能，一会儿我会跟大家一起分享这个。

这个可能是我们大家都知道的一个黑胡桃树叶，树叶我们肉眼看上去就是一个树叶，实际上我们如果把它放在电镜下看，大家可以看到它是一个非常有趣的结构。实际上是一个多孔的结构，表面上还有，大家可以看到像一个小蘑菇一样的这个结构。它的内部有多孔的显微性的结构，实际上这些结构都是跟功能紧密相关的。大家可以猜猜这是一个什么，这个是蜘蛛网，蜘蛛网我们很多，反正我在我小时候我就怕这些东西，好像蜘蛛网粘在身上很不舒服，或者这个蜘蛛很可怕，实际上这个蜘蛛非常聪明的，这个就是一个典型的蜘蛛网。那么我们把这个蜘蛛网放大看是一个什么样子呢，它实际上是非常复杂非常有趣的一个结构，实际上它是由氨基酸通过螺旋链通过组装成了一个纳米的纤维，实际上我可以告诉大家一个惊人的结果，就是蜘蛛网的这个强度，蜘蛛网纤维的强度实际上比钢铁的强度还大，大家可能不太相信这个，但这个是科学家测量的结果，蜘蛛网的强度比钢铁的强度还大。所以你看蜘蛛个挺大，蜘蛛网很细，那么细的一根丝可以掉那么大的这个身体，大家可以想象这个强度是很大的。

这个是一个纤维素的一个分子，大家实际上可以

看到它是一个糖面，实际上我们身上穿的这个棉布的东西，棉布的衣服实际上就是这种东西，这种纤维素制作的，如果你把它放在显微镜下看，实际上是有很多纤维构成的，如果再把它一根纤维放大看，它的表面是非常粗糙，具有非常多的空洞，这样使得我们这个穿的同时就有一种感受，实际上这个纤维棉纤维是高吸水的，我们夏天穿衣服不太喜欢穿这个化纤的，都愿意穿这个棉纤的，为什么呢，就是因为这个棉纤实际上具有高度的吸水性，穿着很舒适，我们大家愿意穿这个。

这是我们国家的一种叫剑麻的一种植物，它实际上可以广泛的用到工程材料，也可以用在我们的服装等等。它的结构实际上大家可以看到是非常有意思的，如果我们把这个剑麻纤维拿过来看一下，在一个截面上你可以看到非常多的空洞，这种孔洞进一步放就是这样，非常有序，而且非常漂亮的结构，这种结构使得它在保温材料各个方面具有很好的应用，实际上这是它的侧面的结构。

这是我们中药里面一种常见的植物叫葛根，那么大家可以看到你如果把这个葛根沿着这个截面切开的话，你可以看到很多孔洞的结构，进一步放大的话，大家可以看到有很多非常，就是宏观里面想象不到的，非常有序的结构，大家可以看到这种结构都非常有序，而且是分层次的，我们叫它叫阶层的结构。什么叫阶层的结构，实际上就是说在古代，我们在古代整个这个社会是分着层次的，最高是皇帝，然后有大臣，这个是打个比拟，实际上就是阶层的结构在纳米科学里面有大的结构，也有中间的结构，也有小的结构，我们把这个叫阶层的结构。

我们的头发，实际上我们的头发也是非常有趣的结构，那么大家可以看到我们的头发实际上表面上是一个纳米的鳞片构成的，大家可能平常也没有注意到这一点，实际上是一个非常有意思的结构。蚂蚁，蚂蚁实际上大家可以看到，实际上它表面上是有非常独特的结构，这个是图，如果我们不看它，只是看表面的话，看不到这些表面的结构，实际上它具有非常精细的表面结构。这个是大黄蜂，大黄蜂的腿部是这样一个结构，这些结构实际上跟它的功能是紧密相关的，实际上这样的结构也就决定了大黄蜂能够不被水，不容易被水侵蚀，这样的话就不容易因为露水嘀到它的身上它就飞不起来了，它这个没关系。还有一个动物大家可能都知道，南方来的同志可能都知道，叫水黾。水黾实际上是一个非常有趣的动物，因为它可以在水上，它可以在水上走，大家人都有这个功能就不得了，我们不用船了，我们也不用这个军舰了。为什么呢，大

家想到没有为什么，为什么它这么重的动物，能够在水上走来走去，实际上如果你把它的腿，就把它的这一段放大看了以后，它实际上是非常奇特的结构，有很多纤细的刚毛。实际上再把它放大一下，每一根是这样的一个结构，为什么它可以在水上走，实际上就因为这样一个结构，就因为他腿部的维纳的结构，再加上腿部维纳结构表面的这个油脂的这样一个协同的作用，使得它具有超疏水的这样一个性能，这样使得它能够，大家可以看到，它的腿沾到这个水面上的时候，它是显示一个超疏水的效果，也就是它是一个排水的效果。我们大家都知道浮力定理，正是因为这种超疏水的排水效果就使得它能够站起来。当然科学家能够实现，比如说我们的鞋子未来具有这个效果，也许我们以后就可以在水上走路了，或者哪怕我们穿个衣服也是可以的。

其实这个动物，我想这个事很害怕的，但是现在我觉得它特别可爱，我觉得它现在特别可爱，实际上壁虎是一个非常可爱的动物，它也有非常独特的功能。实际上我们知道壁虎它可以在墙上爬，而且它爬到屋顶上有没有关系，掉不下来。为什么，实际上跟它身上的这个脚密切相关的这个是我们看到壁虎的脚的外观的一个结构，如果我们把它进一步细看的话，这是它的脚趾具有特别的有序的微观的结构。如果我们把它进一步放大的话，大家可以看到，你看这个造物主是非常的精细，实际上我们平常做的东西跟这些东西比好像看上去很粗糙，实际上造物主造的东西是非常精细的，非常漂亮的非常规整的结构，当然也正是因为这些结构使得壁虎具有爬墙爬屋顶掉不下来的这个本领。现在科学家正在开发人工的材料，已经初步的实现了，比方说我们模拟这个正列式的结构，那么我们现在已经发展出了能够把这个东西挂在壁上或者挂在屋顶上所谓的不是胶的胶，我们知道未来的那个蜘蛛人，我们看电视有一个蜘蛛人，蜘蛛人或者是蝙蝠侠，他们可以随便的在墙上爬或者屋顶上爬，实际上目前来说科学家已经有一些线索，通过仿生已经初步达到了一定的效果。当然离真正的壁虎还远着，这个可能得靠我们在座的同志未来如果能发明一个手套或者一双鞋，能够具有把我们粘到这个墙壁上或者是屋顶上可以随意走动，那就非常有意义了。

这是另外一个生物，这个是一个蝴蝶，蝴蝶大家可能知道，蝴蝶是五颜六色的，但是大家知不知道蝴蝶为什么有颜色。答对了一些，实际上蝴蝶的颜色很多并不是因为它本身有颜色，而是因为它的特殊的结构使得它具有一种所谓的叫光子晶体那个效果，使得它具有一定的

反射折射的作用，这样的话我们把蝴蝶的翅膀放大，你看它是这么一个结构，继续放大呢，它又是一种结构，所以它具有非常漂亮的结构。另外，这个是鲨鱼，鲨鱼我们知道鲨鱼是海中之王，游泳游得特别快，大家都很害怕，有人说要吃人，吃动物，但实际上鲨鱼为什么能游那么快，因为它有特殊的表面皮肤。这是显微镜下的鲨鱼的皮肤，大家可以看到，一种非常好的结构，流线型结构，目前科学家和工作技术人员也在模拟模仿这个鲨鱼的这个皮肤的结构，那么做出来这么一个叫人造鲨鱼皮，大家可以看到虽然叫人造鲨鱼皮，看上去还是很简单，比造物主造出来的要差远了，不管怎么样还是非常有效果的。因为为什么呢，因为菲尔普斯穿的就是这个东西，当然了我不能说，正是因为他穿了这个，因为这个跟本身游泳也是世界最优秀的游泳运动员，当然跟他穿了这个衣服也有关系，不过为什么说他毕竟还是最优秀的运动员，因为实际上其他同志也穿，其他运动员也穿这个衣服，所以说还是他是最优秀的。

实际上大家可以看到，在自然界有很多非常美丽功能化的纳米维纳结构，实际上随着这个纳米科学技术的发展，人类也在不断的创造出新的纳米结构，这些纳米结构有的是仿生的，模仿生物界的，有的是自然界没有的，这个就是人类新的创作。我也是给大家简单的介绍一些例子，比方说，这种是我们在硅晶片上伸展的一个纳米管，我们知道硅材料实际上是一个很好的半导体材料，所以在硅上伸展这些纳米结构在未来的，比如说电子器件大规模集中电路和光子器件，各种光电通讯具有很重要的应用。

这个实际上是通过双光子聚合，通过两束激光双光子聚合制备的所谓的纳米牛，大家可以看到，即使在这么小的，这是他2的标尺，即使在这么小的尺度范围内，大家可以看到这个结构是相当精细的，而且是一个立体的，这个当然了，现在科学家正在做的把它做得更小。科学家也可以把它功能化，比如说使它具有一定的荧光，这个是一个纳米牛，纳米蜥蜴，这是具有发荧光的纳米牛和纳米蜥蜴。

这个是科学家通过合成手段合成出来的纳米花束，大家可以看到非常漂亮，它实际上不亚于自然界的纳米花束，非常精细。这个是纳米花环，这一个环状的结构而且也是非常有序，这个是纳米二氧化硅，实际上这些东西实际上都是无机材料，这个不是天然的材料，这个是无机材料可以在实验室合成出来的东西。

这个是单晶的氧化锌的纳米环，大家可以看到实际上非常漂亮的一个环，像不像我们戴的戒指，也就是说这一根带，它能够

通过这个弯转之后接到一起形成一个环状的结构。

这个是纳米带，大家可以看到实际上它是一个螺旋的结构，螺旋的结构也就是它是一个守信的结构。这个实际上是一个异质结的结构，科学家把这个炭纳米管做成一个正列以后，然后在每一根炭纳米管伸展这个氧化锌的纳米线，这样就形成一个异质结，那么这种异质结在半导体中叶里面具有很重要的意义。

这个是无机的阳春状的这个纳米结构，大家见过阳春，阳春实际上是一层一层的，你包开阳春的时候你可以看到一层一层的，实际上每一层实际上就是一个球，是球套球，球套球，一层一层的，所以我们叫阳春结构，这个是一个管状的结构，也就是说它如果变成一个管，它就是一个管状的结构，如果变成一个球，就是一个阳春的结构。这个是有序的纳米金牡，那么可以看到这个都是在实验室，在一定的面积范围内，可以做出来的这个结构，非常有序，大家可以看到，实际上是一个六方机米堆积的一个结构非常好看，这个结构有很多的用度，光学的用度或者是在材料催化方面都很有意义的一个技术。

这也是一个有序的纳米的，这个更有序，这个基本上按照我们的意愿去通过这个图案化做出来的。这个实际上是科学家在实验室合成的这个纳米线或者纳米棒以及他的正电和纳米束，大家可以看到，这个实际上是一个纳米棒，这个纳米棒前面还有一个，这个像一个什么，像一个笔。这个是它的正列，这个正列是很有意义的用途的，比如说我们现在的平板显示，比如说我们的液晶显示，PDP显示，等离子显示，实际上这种正列在未来的平面显示方面在提高分辨率，降低能耗具有非常好的前景。这个是一个纳米，是不是像一个梳子，这个像一种果实，像覆盆子的一种结构。

硫化铜大家可能都知道，学化学的同志或者学物理的同志可能都见过，硫化铜可能我们平常看见是一个粉末，在这里科学家把它做成了一个什么，做成了一个正列，做成了纳米线，这种材料非常有用途。

这是碳化物的结构，像这个碳50，碳64，这个像一个菠萝的结构。

这种纳米结构不管在无机材料里面在有机材料里面在高分子材料里面实际上都有，实际上都可以作出一些相关的材料，这个就是有机单晶纳米材料和它的三维结构，大家可以看到具有非常规则的，有时候感觉有鬼斧神工似的做得非常漂亮的结构。这个实际上是从纳米颗粒一直到纳米棒、纳米线，从刚才看到的阳春状的结构，我展示这张图实际上我想向大家展示一个什么事呢，实际上这四种不同的材料，实际上我们只是通过变化很小

的东西来，变化其中一个量，而且这个变化很小就能得到完全不同的结构，大家可以看到实际上就通过这两个化合物的比例，从0到0.1到0.2到0.5，但是我们合成的结果是截然的不同。所以这也给大家一个印象，实际上我们可以通过制备过程的控制我们可以得到不同的纳米结构。这个实际上大家刚刚看到那个蚕丝，蚕丝我们刚刚看到具有很好的结构，也具有很好的性能，那么实际上这是我们用无机材料来复制这个蚕丝这个结成纳米结构，那么得到这么一个结构，实际上我们可以把它叫做无机的蚕丝，实际上它不是一个真正的蚕丝，是一个复制结构。这个是葛根的复制结构，我们刚才可以看到葛根和蚕丝的精细结构都可以得到很好的复制。
走进美丽神奇的纳米世界（二）

贺军辉:中国科学院理化技术研究所研究员，博士生导师，研究组长；中科院“百人计划”引进国外杰出人才，兼任日本理化学研究所前沿研究系统研究员，从事功能纳米材料和器件的研究和开发。

贺军辉：用各种方法来实现各种炭纳米结构的制备和应用，我为什么特意给大家介绍一下这个，因为炭纳米材料从1991年日本科学家饭岛发现以来，取得了非常大的发展，而且有很广泛的应用前景，但是它大量的生产始终是一个难题。科学家从这个废旧的材料通过纳米离子的原外核层取清成排，可以得到炭纳米管也可以得到雌性的炭纳米管和负热吸求、多层负热吸求、炭纳米管球以及炭纳米管复合材料。这样的话，为解决炭纳米管的大规模的应用提供了很好的一个途径，途径之一吧。

这个是“聚柄乙烯归球”这个标值大概是500万的，大家可以看到这个聚柄乙烯规球，是不是很规整，这个尺寸基本上是一样的，正是因为它基本上一样的，频差非常小，所以它可以非常规整的排列起来，大家可以看到基本上是一个“六方积”的堆积。这个是变小了，氧化硅的纳米球，这个是500，这个是50的。这个也是我们科学家做出来的，防生的这个内负分子的结构，也就是说在这个大球的上面还可以修饰上小球，这个就有一点像自然界里面的负分子或者是草莓那种结构。

下面我给大家简单介绍一下，我们制备这么多的纳米结构有什么用处，它有什么性质。首先它具有，比方说，我也是举一些例子，量子尺寸效应，这个大家都知道，这个是黄金，黄金是什么颜色，黄金是黄色，大家都知道，金灿灿的，不管是我们看到的黄金条，黄金的首饰还是黄金的镀膜大家都可以看到反正都是黄色的，如果我们把这个黄金细分细分，细分到很小的时候，它是什么颜色，大家可能感觉到非常吃

惊，什么颜色都有。有一点浅蓝色还是灰色，我看不太清楚一直到红色，到带一点绿色，无色，下面列举了它的尺寸和颜色的关系，这实际上就是说同样一个成分，但是不同的尺寸导致了什么，完全不同的颜色。为什么？实际上这就是因为当这个材料细分到纳米尺寸的时候，它具有量子尺寸效应，我们有的把它叫表面等离子体的一个吸收，因为当自由电子限制在这么小的区域以后，当光线来了以后，它可以发生一个所谓的公正，这样的话吸收一部分光就产生了这个颜色，但是在宏观的这个材料里面是没有这个东西的。

这是另外一个东西也是非常漂亮，这实际上是一个稀化铬的一个量子点，大家可以看到，实际上上面标出了是它的尺寸，下面标志的是它发射的荧光波传，得到可以看到从浅蓝色到绿色到黄色一直到橙色，各种颜色都有。所以这也是它的量子尺寸效应，这个量子尺寸效应跟刚才那个有一点区别在哪里呢，这个因为它的尺寸的变化使得它的这个能带，这里不知道有没有学半导体物理的，细分以后有一个能带，有一个能吸，就是因为这个尺寸的变化使得它的尺寸发生了变化，这样就使得它发的荧光不一样。

这个实际上是一个刚刚我介绍的那个纤维素和纳米离子复合的一个功能，这个是我们看到的一个纤维素的一个膜，这个实际上是同样一个膜里面的含有银的纳米离子，所以大家可以看到银是什么颜色，银是白色。但实际上到这个时候，到这个颗粒尺寸的时候，它实际上是一个黄色，也是因为同样的原因。那么这个是金，这个是钯，这个是铂，这个是纳米颗粒的电镜图片。

实际上这些纳米颗粒也具有很好的抗菌作用，我们知道这个细菌和病毒是一个对人类影响非常大的东西，就像最近这个东西来了，H1N1使得我们都非常紧张，昨天我看了一个报道到目前为止H1N1的死亡人数全世界已经达到了七千多人，当然好像在我们国家好一点，因为在欧美这一块比较严重。所以说抗细菌抗病毒也是非常重要的一个方面，实际上纳米离子到材料，比如说这是一个银，银到纳米尺寸以后它具有杀细菌的作用，这个是含有银颗粒的一个材料，这个是不含，什么都不含。这个白点点是什么呢，白点点就是我们大家都知道的大肠杆菌，所以大家可以看到没有这个抗菌材料的时候大家大肠杆菌繁殖起来了，大量的繁殖，有这个颗粒的时候就不再繁殖了，被抑制了，被杀死了，当然有表面效应。

实际上这个可能对，有的同志可能生疏一点，实际上也很简单，也就是说其实我们在市场上可以买到这个“巴黑”的催化剂，它在化工、石化

包括煤材料制备方面都有很好的应用。如果我们在这个银的颗粒上再薄薄的涂上这个“巴”以后，它实际上它的效果就远远的高于这个“巴”的这个单菌数理整合和市场上买的这个“巴”的纳米离子。大家可以看到，实际上这个催化加氢的效果，把这个氢原子加到这里面就成了这样一个化合物，它的效果是市场上买的将近400倍。

另外一个反应也是，我们拿这个甲醛，我们室内大家装修房子或者买家具都有这个担心，甲醛污染非常严重，甲醛实际上是危害性非常大的，一个是对眼睛危害非常大，另外一个它是一个致癌物质，我们可能很多家庭装修完了以后，可能把房子放个半年或者几个月，另外我们买家具可能现在大家都有这个意识，尽量去买天然一点的，没有味的，简单的说叫没有味，实际说就是你有味有香味没有关系，但是主要是防甲醛，甲苯这些非常致癌的有毒性的物质。因为甲醛实际上在制造家具和建筑材料里面是常用的一个溶剂，所以现在很多技术是不可避免的要使用它，所以也很难避免。但实际上如果有一个催化剂能够把甲醛变成二氧化碳的水，那么我们就彻底解决这个问题。

实际上科学家在实验中发现了什么问题呢，如果我们用空心的球，空心的纳米材料和多空纳米材料一比，大家可以看到实际说这个空心的纳米材料对这个催化效果好得多，而多孔的要稍微差一点，这些材料又比这个，比方说已经有的这个商业化的这个粉末和纳米棒的效果又要好。这个实际上是人工的制造的这个光子晶体，它实际上是由氧化硅制作的，氧化硅我们知道它是没有颜色的，我们看到的氧化硅是一个白色的。当我们组装以后大家可以看到，五颜六色的，从深蓝色一直到绿色、红色。实际上这就跟蝴蝶的颜色是不是就类似了，虽然是一个仿生的效果，在未来光通讯这一块是非常有前景的。当然了这个只是仿生，光子晶体的这个应用远远不止这些，因为现在大量使用的是，我们知道是计算机是电子计算机，那么未来的话，科学家希望在光子计算机有很大的发展，因为现在通讯是什么通讯，大家知道吗？通讯我们有电线的，光纤的，今年的诺贝尔奖授予的就是光纤之父高昆教授，所以说光通讯和你这个电脑它需要有一个界面，这种界面肯定就会带来这样的数字，实际上未来比如说在光子计算机这方面，光子晶体应该会有很好的前景，这样的话可以把整个所有的从通讯到计算到处理都变成光能的东西，这样的话速度可能会大幅度的提高。

仿生材料和功能表面，大家可能不知道这个实际上是一个叫覆盆子可以吃的，那么实际上我们

有比如说草莓、桑椹都是这种结构，实际上这是像我刚才讲的，科学家也通过这个材料把它做出来了，是不是很相近，很接近。把这个材料进一步做成涂层或者是薄膜放到这个玻璃或者镜面上去，这个是一个结构，是一个维纳的结构。我们看看它具有什么样的功能，这个实际上是一个玻璃，用水洗了一下，洗了一下你可以测它的接触角，接触角是什么概念，接触角就是一个水滴滴到这个表面上形成这么一个形状以后，你可以测出它，就是在这里画一条线以后，测出它固液界面和固气界面这个夹角就叫接触角，那么洗过的玻璃是36度，接触角还是非常大的。如果我们用比如说非常强的化学试剂来清洗的话，它的接触角变小了，变小是什么意思呢，就是它的亲水效果变好了。比如说我们洗手，满手是油的时候，你们水滴到这个上面，肯定是水珠，如果我们洗干净这个手了以后，大家会发现这个手的亲水效果就好了。保证你们戴眼睛的同志也有这个体会，如果我们几天没有洗的眼睛，嘀嗒上去水，水肯定是成珠状的，对吧。如果我们刚一洗完以后，那个玻璃非常的清洁，这个水就不成珠。

这个是什么呢，就是把这个材料放到这个玻璃片上以后，水珠滴上去以后基本上不成水珠了。不成水珠有什么用途吗，更直观来讲，大家知不知道雾是怎么形成的，比如说我们冬天外面寒冷的地方刚到屋里的时候戴眼睛的同志是不是看不见了，这个水雾是怎么来的，对，水蒸气遇冷以后形成小水珠，这个水珠在这个表面上反射的光你就看不见了，就是这么来的。这种超亲水性就可以很好的解决这个问题，大家可以看到这是一个，虽然这里面有两块玻璃，这一块是涂有这个涂层的，这一块就是我们普通的玻璃，大家可以看到普通的玻璃是怎么的，你把它从冰箱里或者从外面拿出来以后就看不见了，就跟我们戴眼镜的同志戴眼镜一样，但是如果你涂了这个涂层以后一点影响也没有，就是通过这个仿生我们可以得到这个具有很好功能的防雾性能的效果。那么它具有什么应用，大家可以想象到，我们可以用到头盔上，眼睛上，戴眼镜的同志肯定希望有这么一副眼睛，从屋外到室内不受这种困惑。那么建筑玻璃，建筑幕墙，浴室，浴室是最明显，浴室比如洗澡的时候，这个时候你想照镜子就没法照，只要你洗热水就没法照镜子，因为什么，因为它产生了雾。还有汽车等等，它具有很有意思的前景。这些结果，最近不管是从科学界还是从大众媒体以及经济方面的人士也都非常关注这方面的东西。因为如果能把它用到实际生活中去，实际工业中去，具有很大的前景

。

这是另外一个结构，如果我们把它做成一个中空的结构，实际上效果还更好，也就是说水滴滴下去的时候只要33个毫秒，33个毫秒我们大家能反映过来吗，反应不过来，33个毫秒它就铺平了。所以实际上这也是，如果我们是一块没有铺涂层的基板的话，很快就雾化了，铺了这个涂层的它就不再雾化，这是目前国际上最快的一个铺展术。

另外还有一个非常有意思的一个东西，实际上这是两个完全相同的两个纤维，一个是纤维，它使得它具有高的粘附力，纳米结构的改变导致这个性能，这个在纤维的情况下具有很高的粘附力，你把这个水滴翻上去以后倒过来，它不掉水。但是当你把这个纤维表面再修饰一点另外一个材料以后，它就可以看到，这个水根本就站不住了，不是掉不下来的问题，只要你嘀嗒上去就跑了，根本就站不住。一个是把这个水粘在上面，一个是粘不住，两个截然不同的性能。实际上变化并不大，从成分来说基本上没有什么变化，完全是结构的变化，因为结构导致了它具有完全不同的性能。

纳米的激光器，这个实际上是科学家的一个，我觉得是非常重要的一个发现。实际上科学家通过制造这种氧化锌和氮化镓的纳米性的整理，实现了什么，我们这个激光笔，大家可以看到，十个厘米，直径大概是一个厘米或者将近1.5个厘米，但实际上科学家已经实现了纳米线，单根的纳米线来发射激光，当然这是一个示意图，这就是说这是一个单根的纳米线，通过这个纳米线最终获得了激光。那么它的应用图，未来的应用图是显而易见的，如果真正能实现产业化的话，它的应用是非常显然的。你看现在我们的光驱，包括光通讯都可能会用到这些东西，如果能够实现，真正实现产业化的话。当然这里面因为很多东西都是前沿的研究，所以还不能马上重复性的大量的生产这些东西，所以现在可能马上要实现这个产业化有一定的距离，但是这个前景是非常美好的。

最后，我这个报告的结束语，我想跟大家分享一下，纳米世界应该是丰富多彩的，纳米材料也具有非常新颖和增强的功能，纳米科学技术作为新兴的前沿的交叉研究热点得到了各个领域广泛的重视，在这个领域里面充满着一个是机遇也充满着挑战。实际上在加州理工大学有一个非常有名的教授叫雷奇特.非门，他实际上在二三十年前，他就做了一个预测，也就是说这句话大家都能读懂。实际上在这个纳米尺度里面有很多的机遇，有很多的机遇，有很多的新的性能，有很多的结构值得我们去探索、去开发、去理解，来为未来我们经济社会科技的发展作出贡献。

这是我的报告的基本部分，接下来我向大家简单的介绍一下我们研究所的一些基本情况，中科院理化技术研究所实际上是以物理、化学、工程技术为学科背景，以技术创新和发展为主的科研机构。我们实际上区别于兄弟院所，我们是一个比较科学和技术交叉的一个研究机构。我们主要的目的是面向国家的战略需求，面向经济建设，一方面承担国家的课题和战略性的技术研究，另一方面与企业包括各种企业合作探索，怎么把这个成果转化为生产力的模式和思路。那么当然了，我们也希望通过我们的努力来把理化所建设成为一个在国际上这样一个高水平的研究机构。实际上我们拥有的平台主要有这四个方面，当然这个平台之外或者平台内部还有很多实验室，平台有工程数量国家工程中心，中国科学院，光化学转化与工程材料重点实验室，中国科学院功能晶体与激光技术重点实验室，还有中科学院低温工程学重点实验室。那么现在的团队主要有，全所职工有380人左右，科学院有4名，工程院士有2名，第三科学院士有一名，百人计划引进人才有18名，研究员有68名，有副高职的研究人员93名，在职学生是将近400人，博士生大概是将近200人。

实际上理化所这个实际上是1999年新成立的，一个由几个单位整合的一个研究机构，是由原来的感光化学研究所1976年成立的，是国际六大光化学研究中心之一，过去这个研究所为我们国家的航空航天包括影像科学作出了非常大的贡献，包括我们原来的侦查卫星和侦查飞机等等。另外一个是中国科学院低温技术实验中心，这个也是一个所级单位，他们是我们国家低温方面的非常领先和重要的一个研究单位。还有就是北京人工晶体研究与发展中心，这个中心实际上是全国三大研究中心，晶体研究中心之一，在国际上也是享有盛誉。而且我们实际上在大尺寸晶体方面，在国际上是非常有特色的，其中有一个晶体是对国外也是禁运的，因为实际上往往人家对我们禁运，但是其中有一个我们晶体中心产生的晶体对国外是禁运的对发达国家是禁运的，所以也是我们中国人的一个骄傲。

当然了还有隶属于原来科学院化学所和物理所的若干实验室，那么挂靠我们研究所的学会有中国感光学会、中国化学光化学委员会、中国太阳能学会光化学委员会、智能学会、低温专业委员会、中国物理学会、低温物理专业委员会，主办的这个期刊有《影像科学与光化学》特色是什么呢，特色是以物理、化学、工程技术为学科背景，以技术创新和发展为主的研究机构，那么面向的是经济建设，我们要做技术支持人才的输出，要促

进科技与经济的结合，推动国际成果产业化，进入国家经济社会大循环为经济建设和社会发展作出贡献。那么功能有几个功能，三个方面的功能，一个是研究，一个是教育，一个是成果转化。其中这个教育，我们是要培养高层次高素质多样化创造性的人才，科研工作当然是要面向三性，原创性、战略性和前瞻性的技术研究。然后要推动产业和技术的升级，做出对企业对我国的经济发展具有重要贡献的研究，把这些技术扩散出去转移到我们的生产单元去。

重点研究芳香有以下这几个方向和领域，一个是新兴光电功能晶体材料和器件，有机光功能及器件，特种感光材料及技术，纳米微米功能材料制备及其应用技术。那么这一块我们也做得非常好，非常有意思的工作，光化学合成新方法和新技术，环境材料与应用技术，能源材料与新技术，低温工程学新技术，这个是研究生培养的情况。这里我只有早期的数据，有些数字给我提供的是早期的数据，这个是1999年到2005年的数据我们培养了合计是784名研究生，招收了，共毕业的也有将近300人，博士后大概30名，这是历年研究所招生的情况，呈现一个上升的趋势，这是毕业生的情况也呈现一个上升的趋势。这是研究生工作学习和生活的一些情况，他们不仅紧张的学习也具有丰富多彩的业余活动，这是他们研究生在开展科研工作，这是研究生在开展丰富多彩的业余生活，包括晚会、锻炼，篮球场上。

最后我要感谢大家，谢谢大家！
走进美丽神奇的纳米世界（三）

贺军辉：中国科学院理化技术研究所研究员

博士生导师，研究组长

中科院“百人计划”引进国外杰出人才

兼任日本理化学研究所前沿研究系统研究员

从事功能纳米材料和器件的研究和开发

主持人：非常感谢贺研究员给我们做的报告，不仅使我们获得了新的知识，我觉得最后一部分可能给在座的青年学子更有启发意义，对了解我们国家在这种战略科学发展的定位是什么样子的，在一些科研机构的设立初衷，它的研究方向是什么，我相信为你们将来的治学就业以及今后的研究都有一个参照的作用，刚才大家聆听了贺研究员的精彩的报告，心中一定有疑问，无论是关于知识的还是这种治学，以及以后学业道路的设计，可能想跟贺研究员进行交流，我们在这里不拘一格，可以进行交流。为了表示对专家的尊重，请先介绍一下自己。

提问：贺老师你好，我是微电子所的。您介绍的这个微纳很感兴趣，我感兴趣的是像您讲的很多这些新性质是无法应用到实际中的，我希望您能介绍一下制备那些微纳主

要的制备方法，或者说什么样的制备方式将来有可能在这些停留在实验室的走向实际应用？

贺军辉：其实现在因为纳米科学和技术相对来说起步比较晚，所以暂时用不上并不意味着未来用不说，我始终有一个观点，因为我们的工作也包含基础研究的工作，应用研究甚至开发研究，开发研究意味着要和产业结合。我始终有一个观点，最新的东西一定是马上用不上的东西，马上用的上的东西一定是陈旧的东西，所以这个东西，这个辩证的关系我们可能要知道，就是说实际上目前有很多这个纳米材料器械制备技术实际上我预期在几年之内或者在近一点再远一点会走向应用，当然了这里面实际上有些东西已经在用了，比如说你是来自于微电子中心，实际上在微电子中心用这个电子束刻石，X射线刻石，实际上这些东西已经在用了。其实纳米技术的提出其中一个很重要的领域就是微电子领域，大家知道摩尔定理，计算机的这个集成度和器件的微小化，几乎是几个月就发生翻天覆地的变化，比如说我们268，386，486，奔腾，奔几，现在是双核。实际上我们都是用户，我们用的好像是觉得性能提高了，实际上从计算机和信息这个制造商这个计算机的制造商来说，实际上他发生了翻天覆地的变化，这个器件的微小化和集成，实际上在微电子行业，现在从几十个从微米级到几十个纳米到几百个纳米这些技术已经生产出来的东西已经用上去了，所以从微制造这一块，我相信微制造这一块的技术已经用上去了，而且未来将有更多的应用。从另外一个角度来说，实际上有两种技术，一个叫KAPDOOP，什么意思呢，原来是一个本体的材料，把它细分，是这个意思，从上到下。另外一个叫“BATEN UP”什么意思呢，从小到大，我现在有原子我有分子，我也有纳米材料，能不能组装起来，组成一个大的东西，实际上在未来在微制造这一块，实际上现在这两种方法在交叉融合，另外当然了，还有刚才我说的表面涂层这一块，我预计在几年之内会有大的应用，可能会广泛的用人们的生活和工业生产中去。

提问：贺教授你好，我是来自科技大学本科生，我想咨询一下，去年我在市面上见到一种羽绒服说给我介绍是纳米材料的，然后价是400块钱，我想问一下这个事靠不靠谱，也就是说我想问的问题就是纳米材料能用我们大众生活当中来，什么时候能达到大众生活的阶段？

贺军辉：这个是一个非常好的问题，实际上在这个问题上，我希望大家要碰到这个情况的时候要头脑清醒，因为实际上在市面上有的确确实实打着这个旗号，这个是有的，你比如说纳米洗衣机，我不

知道大家知不知道，我听到这个纳米洗衣机感觉怪怪的，纳米尺寸的洗衣机，还是它用了纳米材料的洗衣机，所以叫纳米洗衣机这个说法感觉不好，以后说我这个里面说了用了哪种纳米材料提高了什么性能，这样说可以，纳米洗衣机这个有问题，没有纳米洗衣机这个概念非常含糊。羽绒服这一块，我不知道你看的是哪个品牌的，但是我确实有了解到从我的，因为我也没有买过这些东西，从现在的技术水平来说，因为我们知道有一个叫纳米二氧化钛，这个东西实际上在光照的情况下可以产生一个“空穴和电子”这个空穴和空气中的氧发生作用产生氢氧自由基，这个东西对降解有机污染物是实实在在有效的比如说，它可以把这个有机物在光照的情况下把这个有机污染物去除或者是杀死这个细菌，这个是可以的那么你说的那个羽绒服卖400块钱用上了没有，我不敢上，也不知道他是不是真的，用的是哪种。所以这个我们只能说从科学的道理上，这是可能的，但是他用上了没有，还是他真正用上了还是他在忽悠不知道，这个问题我只能这么回答。


提问：贺教授你好，我是中国科学院大连化学物理研究所的一名研究生，刚才说那个纳米颗粒具有抗菌作用，我想问一下，是否在医用方面有什么新的进展吗？

贺军辉：非常好的问题，实际上现在有的医用材料的公司现在已经在开始准备生产这些东西，这个是其中包括我们也有，我们在跟企业合作，跟他们合作，比方用到植物上去，用到比如说口罩上去，这个是可以的。它具有很好的抗菌效果，因为你要是用比方说普通的，普通的它实际上，比如说普通的这个衣服，或者我们普通的口罩是没有抗菌效果的，当然可以隔离灰尘，但是它没有办法杀死细菌，所以这方面的话实际上正在朝产业化发展。

主持人：希望在座的学子将来成为纳米科技产业化的生命基地，还有提问的吗。

提问：贺老师你好，我是政策所的，你刚才说的纳米的一个神奇美丽的世界，也介绍了广阔的发展前景，我听到一个声音，就是对纳米科学本身纳米科学应用有没有什么风险？我想了解一下，现在我们的研究方向对这个问题有没有关注？

贺军辉：非常好的问题。实际上从2000年纳米科学技术开始研究发展以来，也有一些国家包括我们国家也一样，有一些科学家包括不做科学的同志也都提出一些问题，这个纳米材料有没有健康风险，有没有环境风险实际上我们国家都有“973”的科学项目专门做这方面的研究，这么看待这个问题，应该是区别对待。你比方说这个纳米的风险可能更多的是在粉体材料，就刚才

那个微电子所那个同志说了，他那个就没有关系，因为他那个东西是固定在极板上的，它再细掉不下来，你怎么呼吸也呼吸不进去，你碰它也没关系。但是那个粉体材料就不好说了，当然粉体材料你不去吸他就没有关系，实际上纳米材料其实它是粉体材料，你就放到一个烧杯里面没有关系的，但是你说非得拿这个东西吸两口，我估计还是有影响的，因为我们原来我们跟搞生物的同志合作，实际上这个不是纳米材料的问题，你比如说你拿了土或者是这个去吸，实际上过去我们有一个叫矽肺病，矽肺病实际上就是我们采氧化硅沙子的那个工人最容易得的一种病叫矽肺病，那就是大量的吸入这个颗粒，就使得这个肺堵塞，就产生了一种疾病。那么实际上最近跟我们合作的这些科学家也做了一些工作，比方说拿这个纳米材料就像给这个老鼠呼吸那肯定是不行的，研究发现是有影响的。

所以，可能还得区别对待，比如说涂层，涂层就没有问题，你做成涂层了，玻璃上有那个涂层不会有影响，因为它是固化在上面，你拿也拿不下来，你吸也没用，吸也吸不下来。

提问：贺老师你好，我是来自微量研究所，您也是从学生时代走过来的，我想从您做学生的时候到现在站在科学人讲坛上您一定经历了很多事情，而且在您做科学的时候也碰到了很多困难，有没有一些小故事跟我们分享一下。

贺军辉：我非常高兴，其实我有时候也读读一些小故事，网络上书本上也读，怎么说呢，有一个说法叫温柔对人，坚强对事，这个我挺欣赏这句话的，在咱们这个成长的过程中，就是说在人际交往这一块我感觉是讲和谐。在工作中要坚强，学习中也要坚强，就是说肯定会有很多在一个人的成长过程中，一个人的生活学习过程中，也会碰到很多困难，怎么对待困难，怎么面对这些问题。有一种方式可能觉得有点感到很沮丧或者是抱怨这个环境，或者是觉得自己不成。另外一种态度就是积极主动，非常自信非常坚强，所以我还是感觉到我们的同学在这个成长过程中，要有自信，要坚强，碰到困难没关系，碰到困难你想一想，总是有办法解决的，有办法解决的，现在解决不了，现在你看今天我给你讲，给大家讲的这个纳米科学没解决的问题多了，现在解决不了，可能过两年解决得了，或者过几年能解决得了。所以碰到困难不要害怕，要坚强。

另外就是在为人，比方说宽厚待人，我也有几句话，一个是宽厚待人，谦虚为人，另外治学要严谨，当然了，这里面可能未来工作以后可能会开展各种各样的工作，不一定是在做科学研究，当然了对我来说因为我是

一直在做科学研究，所以我是还有两句话，就是献身科学，服务国家，服务祖国，这是我的一些座右铭也好，或者是心理的一些长期坚持的一个说法也好。

提问：贺老师你好，你刚才说那个纳米涂层跟那个纳米薄膜，有没有可能那个隐形飞机，现在不是国家第四代在开发，说那个是不是在隐形方面有所应用？另外还有一个问题就是，我想问一下在大多数人的心中科学研究是一个非常枯燥非常乏味的生活，我想问一下，您的感受您是怎么看待这个科学研究的过程？谢谢。

贺军辉：先回答第一个问题，这里面从美国俄罗斯中国都在研究，我们这个不行，首先说我们这个不是应用在这个方面的，隐形涂层大家都在研究，第三代战斗机或者系第三代第四代肯定都会用上去，但是有一个谁的效果好一点谁的效果差一点，你比如说他隐身有很多种，有结构隐身一种是涂层隐身，一般是说涂层隐身，这方面大家都在做很好的研究。具体的一些可能涉及到一些各个国家都涉及到一些保密的问题，可能不会公开这些问题，但是我敢肯定的是各个国家都会做这方面的工作，都取得的很好的进展，当然了现在是不是做到什么也看不见，也不是。它只是比如说对雷达隐身对红外雷达要做到完全看不见也不是，因为当你发展隐身的时候总是有反隐身的，这个实际上就是一个矛一个盾的关系，你这边在努力，他也在努力，就是看谁比谁高一筹。

第二个问题在我这边给我感觉做了这么多年，我没这种感觉，给我感觉科学研究是非常有兴趣的。因为说老实说，我感到就是很多别的工作非常有兴趣，科学研究是非常有兴趣的，为什么科学研究非常有兴趣。给大家讲讲，第一每天都有新的东西，就是你别看它天天在那里做实验，但是实际上他做的不是一件事，他做的不是一件事，他在那里呆着，你比如说他每天坐在那里看资料的，他也在看，他看的不是一篇资料，每天都在看不同的东西，实际上这也是科学研究的魅力之所在，因为它每天都有新的东西，你有新的哪怕是看别的新的东西的发现，或者是自己新的发现，这个就是科学研究的动力。所以为什么说创新不管是科学创新，技术创新，发现新的现象，这个都是科学研究的动力。我不知道你们有没有看到一个哈佛大学的教授的一个照片，这个教授科学研究做得非常好，我看到他的照片我第一印象是什么，长得像巫婆，为什么吗，他那个眼睛发绿，正对着你，为什么，就是这种深邃的眼光，他对科学的兴趣这反映了一个人对科学的兴趣。实际上科学技术领域有无穷无尽的值得大家去探索的东西，值得大

家去为之奋斗一生的东西。所以说，我觉得科学研究看上去枯燥，实际上一点也不枯燥，这是我的结论，非常有兴趣，非常有意思。


提问：贺老师你好，我是北京科技大学应用物理系的，我想问你三个问题，一个是您刚才说那个蜘蛛网强度比钢铁还大，这个在技术方面有没有得到应用和生产？还有那个水冕那个脚的作用有没有得到应有？第二个问题就是我们国家对纳米技术研究方面的重视程度还有我们在纳米技术研究水平的实力和在全球方面地位是什么？第三个想问一下，其他国家在纳米技术发展的水平各个方面之间有没有什么合作交流学习的？谢谢。

贺军辉：第一个问题是蜘蛛网这个，其实这些科学家都在做一些仿生，开始的研究都是基本的研究，先问一个WHY，为什么这些东西有这么强的作用，为什么这么好，所以现在前一段时间的一些工作很多都在问为什么，那么为了这个为什么以后，搞清楚之后然后就是怎么去模仿，仿生。实际上比方说碳纳米管，原来有一个预测就是说，如果比方说现在能搭一个梯子搭到月亮上去唯一能用的材料就是碳纳米管，这是当时的预测。如果人类能够很好的仿造蜘蛛网这个结构我相信应该很好，因为现在还做不了。

在我们国家实际上对纳米科学技术是高度重视的，实际上从国家重大研究计划到“863”到计经委到科学院本身到各个高校应该都是空前的重视，非常重视。实际上克林顿当时2000年左右的时候提出这个的时候，当时给了大量的资金，也是认为纳米科技是微粒继第一次工业革命第二次工业革命非常重要的革命之一，所以在纳米技术方面各个国家都投入了大量的人力物力包括美国、欧盟、日本、中国都投入了大量的人力物力，也取得了飞速的发展。实际上从进入本世纪十年以来，其实我敢说纳米技术的发展速度最快的一个领域，全世界来说最快的一个领域，所以你可以从方方面面去体会。你比如说从论文的角度来说，这方面的论文简直就是说，往往是发表的篇数也多，影响力也大。从资金投入，投入了大量的资金，那么人才，人才是这样一个进行，纳米科学技术这一块因为它是交叉性非常强的一块，所以它的人才，没有说在本科里面没有一个叫纳米专业的，没有，但是它更多是因为它是一个交叉的领域，它需要物理的人才，化学的人才，生物的人才，技术科学的人才，这些人才汇聚到一起，形成一个很强的团队，就可以做这些工作。

我们国家现在在国际上这方面应该说占了很重要的地位，因为它起步比较晚，起步比较晚因为这个时候我们国家已经具有很好的经济基础

和科学基础人才基础，所以我们国家在这方面的研究应该跟全世界是齐头并进的，我们跟他们的交流是平等的，就不像在原来过去的时候，刚解放初期的时候刚改革开放的时候，有一些科学研究因为外界对我们的封闭，封锁，使得我们在这方面比较落后于他们十年二十年三十年都可能，这一点因为我们跟他们是同时起步的。另外国际上的交流也是OPEN的，没有说限制你这个限制你那个，不存在这个问题，所以我们跟他们是齐头并进，水平相当，各有侧重，各有长处，他们可能在有些方面强，我们可在另一方面强。比方说就像这个纳米涂层这一块，实际上我们取得的成果实际上受到了美国、欧盟、澳大利亚和很多西方国家的关注，那么当它关注的当它希望跟你合作的时候，实际上就是你走在他前面了，否则的话他不用跟你合作，他没有必要跟你合作，他本国有的话他不用跟你合作，我们的晶体也是，现在一块晶体卖得很贵，另外你还买不着，为什么？就是因为这个是我们的长处，这个所以说在这方面中国在纳米科学技术方面应该是处在一个很好的位置，当然我们跟国外都有很多交流，我们经常派学生出去参加他们的研究工作，他们也经常过来访问，这是经常有的。

合作方面是有比如说派学生的，派博士后的，派访问学者的都有，而且我们合作的对象往往是对方都是非常好的研究实验室，就不是我们随便找一个大学或者找一个一般性的大学交流，不是。我们交流的对象都是在他们的国家也是非常优秀的实验室，你比如说在日本，日本理化研究所就是在日本也就是日本的科学院了，他们在这方面的研究国际上是非常出色的，那么我们实际上跟他们就有很多交流。

提问：贺老师你好，我来自福建物理研究所，你刚才提到在纳米材料做得很有特色，你能简要介绍一下纳米功能材料的主要的制备方法吗？

贺军辉：主要的制备方法这里面这个问题要说小范围是很小范围，大范围很难回答了，为什么呢，因为制备方法太多了，你比如说有晶体那一块有生长，融入生长，比如说有合成的方法，比如有机合成无机合成，水热，溶热，刻石和组装，或者是修饰，比方说还有很多物理的分子，比如说CPT，还有PVT，就是物理气象沉积，电化学的方法有很多。可能我要给你回答可以罗列非常之多，当然了这些方法怎么用要根据自己的方法来用，比如有的时候要做非常高中坚的东西比较适合于用CPT，化学计算程序物理计算程序，当然说我不需要那么精细我需要大量，你用的可能就是别的分子，因为像这种气象沉积和化学气象沉积物理气象沉积它只

能做小面积的但是它可以做高中坚的。别的方法比如说一些化学的合成方法可以做大量的，但是它可能存在一些纯度的问题，就是方法各有差异，用的地方也不一样。

走进美丽神奇的纳米世界（四）

贺军辉—中国科学院理化技术研究所研究员，博士生导师，研究组长；中科院“百人计划”引进国外杰出人才，兼任日本理化学研究所前沿研究系统研究员，从事功能纳米材料和器件的研究和开发。

问：我想问一下您看到我们国家和其他国家有一些合作，我想问一下纳米技术整个的理论框架建立起来了吗？还有它在哪些方面有贡献？可以解决哪些问题？

贺军辉：这个问题非常好，实际上这个问题，我觉得这个问题问的非常好，从另外一个方面显示就是说，这位同学问的可能更多的是从一个学科的发展来问。实际上在纳米技术这一块你要说理论框架建没建起来，现在几乎没有建起来，就没有建起来。因为现在属于初期，它不像物理学、化学都有一些理论基础，你像物理学有，当然物理学过去的理论基础也是没有的，当然未来他还有新的东西需要研究发现，从纳米科学技术来说，我敢说几乎就谈不上理论基础。现在大家都是在研究发现，发明，如果说从真正的有显示度的起步是在1999年左右，所以谈它的建立理论还没有。还有从国外的交流空白的地方太多了，所以说这也是需要我们有更多的年轻人，希望更多的年轻人，欢迎更多的年轻人能够加入到这个科学研究里面来，去发现去创造去实现我们的应用，空白的地方可以说遍地都是，就像原来说南非遍地都是钻石，在纳米科学技术里面遍地都是可以发现和创造的地方，只要你用心的去找，所以就像我最后那两张片子一样，一个是我引用了菲尔姆的那句话，什么意思呢，在这个底层有多得不得了的空间任你发展，实际上也就是说用我们比较用的一句话，充满了机遇，当然也充满了挑战，需要我们年轻人在学好自己的物理知识化学知识生物知识，然后通过这个团队的合作，为我们国家这方面的工作做出重大的贡献。

我相信我们现在的年轻同志都有机会在很短的时间走到这个世界的前沿去，相信我们国家未来在纳米科学技术的领域也会为世界科学技术作出很大的贡献，同时为我们国家的产业和社会发展作出很大的贡献。

问：你好，我想问的问题是，现在咱们纳米科技发展面临一个主要问题是什么？它主要的它不能发展成大众普及的一个瓶颈是真正？第二个，这个纳米材料如果发展起来可能也感觉带来一场工业革命一样的改变生活，它是不是能引起其他产业巨大的发展