新材料发展趋势

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将是今后高温超导研究的重要方向。 生物及医用材料的研究与开发受到各国的高度
重视。清华大学李恒德院士、中科院化学所徐坚教授 和南开大学孔德领教授分别就生物科学与材料科
应为目标，研究具有自己诊断、修复以及自清洁、自
降解、环境友好的新材料。在这一研究领域，国内最 年
第
近几年发展较快。
期
生物医用材料的迅速发展，来源于生物技术、医
纳米材料是当前研究开发的热门课题。中科院 白春礼院士和台湾中央研究所的吴茂昆教授分别就 纳米科技的现状和发展趋势以及台湾纳米科技计划 作了介绍。白春礼院士在报告中介绍了当前我国在 纳米研究中取得的一些成果及存在的问题，例如：我 国在碳纳米管、纳米铜等方面取得了一些成果，已形 成了一支在国际上有一定影响的研究队伍；我国具 有一些发展纳米材料的矿物资源和生物资源，但在 有自主知识产权的成果及投资布局和力度等方面还 存在问题。而台湾自 !""$ 年 % 月起，开始了一个为
第
力来研究光催化材料，但是，研究的范围主要是集中
期
在以 )*+! 为基础的系列宽禁带半导体材料。但是， 这些材料仅对紫外光有响应，效率很低。因为紫外线
国 仅占太阳光能量的 #,左右，而可见光占太阳光能 际 学 量的 #$,，因此，开发可见光响应的光催化材料是 术 提高效率的关键。!""% 年日本开发了在可见光下按 动 化学计量比（ -!.+! / !.%） 光解水的 01%234*3)5+# 态 （ 3/"2"6!）系列光催化剂，引起了人们广泛的关注。
热点聚焦
呼吸建模与调控的后基因组展望
王桂敏
（ 山东大学医学院生理研究所，济南 !’""-!）
第 = 届牛津学术会议— ——呼吸建模与调控的后 基因组展望（ )>* ?@A> BCDEF: GE6D*F*6<*, HE9A. 7*6E24< H*F9I*<A4J*9 46 KE:*+467 36: GE6AFE+ ED LF*3A>467） 于 !""$ 年 = 月 -$M-% 日在法国巴黎召 开。在颇具欧洲经典历史风情的建筑背景的渲染下， 来自世界各地的科学家、青年学者展开了对呼吸生 理后基因组前沿学术问题的热烈讨论，使得本届牛 津会议更有一番意义。
会议的主题是讨论新材料的发展趋势。涉及材 料；材料科学本身也从近代生物科学的发展中获取
料科学的许多方面，包括：高温超导材料、生物及医 用材料、半导体材料、非线性光学材料、能源材料、燃
着新的推动力和生命力。生物材料科学的发展方向 包括：①利用现代材料研究的新方法对天然生物材
料电池材料、纳米材料、磁性材料、显示用材料、新型 料的结构进行研究，以天然生物的结构为原形，进行
建筑材料等。会议主要以大会报告的形式进行，最后 结构仿生。例如：在用电子显微镜技术对荷叶进行分
一天是自由讨论，并参观了香港科技大学的相关实 析后，人们知道了荷叶出污泥而不染的结构特征，并
验室。 香港科技大学朱经武院士作了关于高温超导方
面的报告。他总结了高温超导 *) 年来的研究结果， 介绍了他们在高温超导>液氢超级电网方面的最新 研究成果。指出高温超导能大规模地应用在电力传 输上，这一技术将对国民经济的持续发展产生极其
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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 年
第
期 % 年的纳米科技计划，共投资 %&’ 亿美元(希望整 发言感受到了老一辈科学家对国家材料科学发展的
期
合台湾的产学研力量( 推动整体创新能力(加快台湾 赤诚之心。笔者还认识了两岸三地从事材料研究的
用仿生学的方法，制备了与荷叶表面类似的高分子 化合物，研究了其疏水及疏油的特性。②研究生物的 形成过程，了解矿化的机制和形成因素，用分子自组 装的方法制备新型功能材料。③通过对植物光合作 用的仿生研究，用纳米染料与纳米 %2B! 结合的方法 制备大面积纳米染料敏化太阳能电池。④研究 DEF
深远的影响。虽然高温超导在材料和技术的发展上 链在材料科学中的应用。仿生材料主要包括结构仿
平面显示技术是显示技术的发展方向。香港城 市大学的李述汤教授介绍了有机电致发光显示技术 的发展动向。有机电致发光显示是第三代显示技术 的重要候选者。目前日本在小分子的有机电致发光 器件方面处于领先地位，他们加工的彩色电视尺寸 已达 !# 英寸。我国从 %’’" 年左右就开展了这方面 的研究，但就器件加工水平来说，与国际先进水平存 在较大的差距。基于高分子的有机电致发光器件欧 美水平较高，有望在今后数年间得到市场应用。另 外，柔性电致发光显示用材料以及相关产业链上的 相关产品也是今后的发展方向。我国台湾工业技术 研究院工业材料研究所的刘仲明所长介绍了台湾方 面在平面显示方面的研究开发情况，包括液晶和有 机电致发光两个方面。
取得了很大成就，但到目前为止，还没有一个理论能 从微观角度去解释为什么高温超导在 ?@AB 类发
生与功能仿生两大部分。结构仿生主要是通过制备 与生物结构或形态相似的材料，得到与天然材料相
生的原因，也没有一项高温超导技术能够大规模地 似以及具有新的特异性能的人造材料；功能仿生主
进入市场，因此，发展微观高温超导理论及应用技术 要是以仿造自然界动物和植物的特异功能和智能响
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最近他们又在 701"6849"68+$ :7/;5<=><?5@A B1!)*+( :B1/B5<C><4D@等系列可见光响应型高效光催化剂的 研究方面取得进展。国内虽然也开展了大量光催化 方面的研究< 但是在可见光响应型高效催化剂方面 的研究还没有见到有自主知识产权的成果。
中科院理化所的陈创天院士介绍了非线性光学 晶体的最新进展。可以说<非线性光学晶体是我国在 高技术材料领域中少数几个处于国际领先地位的领 域。在这一研究领域< 中国牌的晶体占有重要的地 位 。 在 可 见 区 常 用 的 非 线 性 光 学 晶 体 如 EF)C< GFGC<B*49+$，F49+$ 等我国的晶体生长水平处于 国际一流；在紫外及真空紫外波段，中国牌的 ??+， B?+ 以及最近开发的 F??H 等硼酸盐系列晶体处 于领先地位；而红外区的非线性光学晶体相对较少， 国内在这一区域非线性光学晶体的研究相对落后。 另外，国内在整机制造方面水平较低，其结果是外国 公司用中国晶体占领中国的激光市场，陈院士呼吁 尽快改变这一现状。
新能源用材料是关系到人类生存与发展的重要 研究课题。在这次讨论会上，有 $ 篇邀请报告讨论能 源用材料问题。其中中科院物理研究所的陈立泉院 士以《 我国新能源材料战略的一些思考》为题介绍 了美国、日本和欧盟等发达国家对新能源材料研究 和开发的现状以及未来 %"&!" 年的研究计划。我国 能源短缺，能源安全和国防安全都面临严重挑战，提 高能源利用率，开发新能源，是十分紧迫的任务。我 国新能源材料的发展目标是：近期开展储能电池的 应用研究，发展家用储能器件，将电网的低谷电储存 起来，在用电高峰时使用，实现电网均荷运行，提高 能源利用率。大力开展新型太阳能电池和燃料电池 的基础研究和应用研究；中期计划是建立和完善以 太阳能电池和燃料电池为基础的分散能源体系；远 期计划是低温核聚变能的实用化。中科院大连化学 物理研究所燃料电池中心的张华民研究员针对燃料 电池关键材料技术介绍了国内外的发展概况。燃料 电池的关键材料包括：电极、电解质隔膜与聚流板。 国外在家庭用燃料电池发电机、燃料电池汽车等领 域已达到或接近实用水平；我国在燃料电池研究领 域也获得了长足的进步，用自己的技术建造的燃料 电池汽车也有样车问世，但是，目前还存在很多问 题，最关键的是价格太高，其发展瓶颈技术是聚流板 质量与价格问题。另外如何获得和储存氢气也是影 响燃料电池实用化的关键。日本国家物质材料研究 所的叶金花研究员介绍了开发可见光响应的光催化 材料以直接利用太阳能分解水造氢，或分解有毒有 害气体和液体有机物质，净化环境方面的研究进展 情况。自从 %’(! 年日本科学家发现紫外光照射 )*+! 年 表面分解水以来，各国政府投入了巨大的人力和物
本届学术会议组委会由来自美、英、法、德、加拿 大和日本的 -" 位成员组成，法国 N4D 9;F OJ*AA 神 经生物研究所的 P*36 G>32I3763A 博士是本届会议 的主要组织者。有 -0 个国家的 --" 余名代表参会， 提交论文 -"" 篇，内容涉及呼吸调控与建模、呼吸的 中枢整合与神经调控、呼吸节律的产生和可塑性、化 学感受信号转导、呼吸中枢的发育、呼吸调控的后基 因组展望等 % 个方面，其中会议报告部分 #" 篇，张 贴展示部分 %" 篇。
稳步增长。就发展态势来看，生物材料在世界经济中 的重要作用可与 !" 世纪的几大工业如汽车、半导 体、电子、计算机相比，生物材料面对 )" 多亿人口的
和基础司的相关领导以及来自欧洲和日本的华人学 巨大市场，更具有巨大的经济效益。从科学的角度来
者也拨冗出席。
看，材料科学能为生物医学的发展提供重要的新材
方面纳米研究的人才培养和产业化进程。 通过参加会议，基本了解了国内外相关材料研
究的概况。笔者见到了我国材料研究领域的泰斗，如 师昌绪院士、严东生院士和李恒德院士，通过他们的
际 学
治疗材料、可降解和吸收生物材料、结合基因技术的 术
动
பைடு நூலகம்
陶绪堂：教授，山东大学晶体材料研究所所长。 %&’( ")$*+,$-#.-$ ")$*+,$-!*., /+012’( 3435260789:7&9:76;
态
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医学材料的研究和开发。药物控制释放的关键技术 是载体材料，药物缓释、靶向药物、智能化药物释放， 特别是对器官或细胞的靶向药物释放是给药技术的 发展方向。
大会以主题报告为主线，中间穿插张贴展示讨 论。首先进行的主题报告是有关“ 呼吸调控的有关 基因的研究”， 印象深刻的是美国芝加哥大学的 R4*23F4 P&G& 课题组利用 K1GH.! 基因突变小鼠制 备了可出现不规律呼吸病症的“ S*AA QT6:FE2*”模 型，并由此研究了 H 物质、去甲肾上腺素等多种因 素在呼吸节律的中枢调控机制中所起的作用。他们 最近发现，H 物质可以加快起搏神经元的低阈值的 钠离子内流从而加强其自发放电，K1GH.! 基因突 变小鼠在应用外源性 H 物质后则使原来的不规则 呼吸变得非常规律。法国巴黎的 U24*+ P& 课题组及 另一美法联合课题组还分别报告了 HVB@!L 基因 和 K3DL 转录因子在呼吸节律产生中的作用。德国 的 KW++*F K& 课题组对前包氏复合体区域的神经细 胞进行培养，观察线粒体的结构和动力学特点也是 比较新颖的报告之一。日本东京的 X3AE Y& 课题组 运用离体脑薄片和在体研究相结合的方法，研究了 外源性 U)H 和嘌呤受体在孤束核突触传递调控中 的作用；日本的 X;5363 对 %0Z[3 谷胺酸脱羧同功
我国呼吸生理学家宋刚教授曾将国内外呼吸生 理研究领域划分为两大流派—— —“ 建模学派”和 “ 分析学派”，牛津学术会议是“ 建模学派”定期举 行的学术会议。当地时间 !""$ 年 = 月 -$ 日，上届会 议组织者美国麻省理工学院的 G>4.Q367 HEE6 博士
将一寓意深刻的中国传统“ 算盘”转交到本届组织 者 P*36 G>32I3763A 博士手中，第 = 届牛津学术会 议拉开序幕。
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学、仿生材料、生物医用材料进展作了报告。随着人 们生活水平的提高，人类对自身的医疗康复事业格 外重视。发展用于人体组织与器官再生与修复的生 物材料具有重大的社会效益；近十多年来，高技术生
药技术、纳米技术和材料技术的发展和融合。生物医
用材料发展方向是：新型药物控制释放材料、组织工 国
程材料、纳米生物材料、生物活性材料、介入诊断和
热点聚焦
陶绪堂
（ 山东大学晶体材料国家重点实验室，济南 !)"*""）
!""$ 年 *! 月 !"<!# 日，!""$ 年新材料发展趋 物材料及制品产业已经形成，并以每年 *)C的速率
势研讨会在香港科技大学召开。会议组织者是中国 材料学会和香港科技大学，有包括 *$ 位院士在内的 两岸三地代表 *$= 人参会，国家科技部高新技术司