納米技術（nanotechnology）是用單個原子、分子制造物質(zhì)的科學技術，研究結構尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用。納米科學技術是以許多現(xiàn)代先進科學技術為基礎的科學技術，它是現(xiàn)代科學（混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學）和現(xiàn)代技術（計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術）結合的產(chǎn)物，納米科學技術又將引發(fā)一系列新的科學技術，例如：納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學等。

納米技術原理概論

納米技術(nanotechnology），也稱毫微技術，是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發(fā)明后，誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產(chǎn)品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質(zhì)的技術。

從迄今為止的研究來看，關于納米技術分為三種概念：

第一種，是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據(jù)這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以制造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限?，F(xiàn)有技術即使發(fā)展下去，從理論上講終將會達到限度，這是因為，如果把電路的線幅逐漸變小，將使構成電路的絕緣膜變得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發(fā)熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發(fā)而提出的。本來，生物在細胞和生物膜內(nèi)就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發(fā)，成為納米生物技術的重要內(nèi)容。

納米科學與技術的主要內(nèi)容

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括：

納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內(nèi)容。

1993年，第一屆國際納米技術大會(INTC)在美國召開，將納米技術劃分為6大分支：納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學，促進了納米技術的發(fā)展。由于該技術的特殊性，神奇性和廣泛性，吸引了世界各國的許多優(yōu)秀科學家紛紛為之努力研究。 納米技術一般指納米級(0.1一100nm)的材料、設計、制造，測量、控制和產(chǎn)品的技術。納米技術主要包括：納米級測量技術：納米級表層物理力學性能的檢測技術：納米級加工技術；納米粒子的制備技術；納米材料；納米生物學技術；納米組裝技術等。

納米技術包含下列四個主要方面：

1、納米材料：當物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在0.1—100納米這個范圍空間，物質(zhì)的性能就會發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。 這種既具不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構成的材料，即為納米材料，比如青山新材的納米防水防腐蝕涂料，只需要將電路板在納米液中浸泡幾秒鐘，PCBA線路板就如同穿上了一件雨衣一樣，既能防水又能防鹽霧，這就是納米材料的神奇之處。

如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。

過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在于自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能并引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發(fā)法制備超微離子，并通過研究它的性能發(fā)現(xiàn)：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以后，它就失去原來的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，像鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。

為什么磁疇變成單磁疇，磁性要比原來提高1000倍呢？這是因為，磁疇中的單個原子排列的并不是很規(guī)則，而單原子中間是一個原子核，外則是電子繞其旋轉的電子，這是形成磁性的原因。但是，變成單磁疇后，單個原子排列的很規(guī)則，對外顯示了強大磁性。

這一特性，主要用于制造微特電機。如果將技術發(fā)展到一定的時候，用于制造磁懸浮，可以制造出速度更快、更穩(wěn)定、更節(jié)約能源的高速度列車。

2、納米動力學：主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械系統(tǒng)（MEMS),用于有傳動機械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設備、醫(yī)療和診斷儀器等.用的是一種類似于集成電器設計和制造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用于制作三相電動機，用于超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測準原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學價值和經(jīng)濟價值。

理論上講：可以使微電機和檢測技術達到納米數(shù)量級。

3、納米生物學和納米藥物學：如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結構等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內(nèi)放入零件或組件使構成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數(shù)不溶于水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶于水。

納米生物學發(fā)展到一定技術時，可以用納米材料制成具有識別能力的納米生物細胞，并可以吸收癌細胞的生物醫(yī)藥，注入人體內(nèi)，可以用于定向殺癌細胞。（上面是老錢加注）

4、納米電子學：包括基于量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷，更小，是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。 納米技術是建設者的最后疆界，它的影響將是巨大的。

納米技術的應用領域

當前納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫(yī)學與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術和農(nóng)產(chǎn)品等方面。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以制作出特定性質(zhì)的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。

1、納米是一種幾何尺寸的度量單位，1納米=百萬分之一毫米。

2、納米技術帶動了技術革命。

3、利用納米技術制作的藥物可以阻斷毛細血管，“餓死”癌細胞。

4、如果在衛(wèi)星上用納米集成器件，衛(wèi)星將更小，更容易發(fā)射。

5、納米技術是多科學綜合，有些目標需要長時間的努力才會實現(xiàn)。

6、納米技術和信息科學技術、生命科學技術是當前的科學發(fā)展主流，它們的發(fā)展將使人類社會、生存環(huán)境和科學技術本身變得更美好。

7、納米技術可以觀察病人身體中的癌細胞病變及情況，可讓醫(yī)生對癥下藥。

測量技術

納米級測量技術包括：納米級精度的尺寸和位移的測量，納米級表面形貌的測量。納米級測量技術主要有兩個發(fā)展方向。

一是光干涉測量技術，它是利用光的干涉條紋來提高測量的分辨率，其測量方法有：雙頻激光干涉測量法、光外差干涉測量法、X射線干涉測量法、F一P標準工具測量法等，可用于長度和位移的精確測量，也可用于表面顯微形貌的測量。

二是掃描探針顯微測量技術(STM)，其基本原理是基于量子力學的隧道效應，它的原理是用極尖的探針(或類似的方法)對被測表面進行掃描(探針和被測表面實際并不接觸)，借助納米級的三維位移定位控制系統(tǒng)測出該表面的三維微觀立體形貌。主要用于測量表面的微觀形貌和尺寸。

用這原理的測量方法有：掃描隧道顯微鏡(STM)、原子顯微鏡(AFM)等。

加工技術

納米級加工的含意是達到納米級精度的加工技術。

由于原子間的距離為0.1一0.3nm，納米加工的實質(zhì)就是要切斷原子間的結合，實現(xiàn)原子或分子的去除，切斷原子間結合所需要的能量，必然要求超過該物質(zhì)的原子間結合能，即所播的能量密度是很大的。用傳統(tǒng)的切削、磨削加工方法進行納米級加工就相當困難了。截至2008年納米加工有了很大的突破，如電子束光刻(UGA技術)加工超大規(guī)模集成電路時，可實現(xiàn)0.1μm線寬的加工：離子刻蝕可實現(xiàn)微米級和納米級表層材料的去除：掃描隧道顯微技術可實現(xiàn)單個原子的去除、扭遷、增添和原子的重組。

粒子制備

納米粒子的制備方法很多，可分為物理方法和化學方法。

真空冷授法：用真空蒸發(fā)、加熱、高頻感應等方法使原料氣化或形成等粒子體，然后驟冷。其特點純度高、結晶組織好、位度可控，但技術設備要求高。

物理粉碎法：透過機械粉碎、電火花爆炸等方法得到納米粒子。其特點操作簡單、成本低，但產(chǎn)晶純度低，順粒分布不均勻。

機械球磨法：采用球磨方法，控制適當?shù)臈l件得到純元素、合金或復合材料的納米粒子。其特點操作簡單、成本低，但產(chǎn)品純度低，顆粒分布不均勻。

氣相沉積法：利用金屬化合物蒸汽的化學反應合成納米材料。其特點產(chǎn)品純度高，粒度分布窄。

沉淀法：把沉淀劑加人到鹽溶液中反應后，將沉淀熱處理得到納米材料.其特點簡單易行，但純度低，顆粒半徑大，適合制備載化物。

水熱合成法：高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成，再經(jīng)分離和熱處理得納米粒子。其特點純度高，分散性好、拉度易控制。

溶膠凝膠法：金屬化合物經(jīng)溶液、溶膠、凝膠而固化，再經(jīng)低沮熱處理而生成納米粒子。其特點反應物種多，產(chǎn)物顆粒均一，過程易控制，適于氧化物和11一VI族化合物的制備。

徽乳液法：兩：互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，在徽泡中經(jīng)成核，聚結、團聚、熱處理后得納米粒子。其特點粒子的單分散和接口性好，11一VI族半導體納米粒子多用此法制備。

水熱合成法——高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成，再經(jīng)分離和熱處理得到納米粒子。其特點是純度高，分散性好，粒度易控制。

材料合成

自1991年Gleiter等人率先制得納米材料以來，經(jīng)過10年的發(fā)展納米材料有了長足的進步。如今納米材料種類較多，按其材質(zhì)分有：金屬材料、納米陶瓷材料、納米半導體材料、納米復合材料、納米聚合材料等等。納米材料是超徽粒材料，被稱為“21世紀新材料”，具有許多特異性能。

例如用納米級金屬微粉燒結成的材料，強度和硬度大大高于原來的金屬，納米金屬居然由導電體變成絕緣體。一般的陶瓷強度低并且很脆。但納米級微粉燒結成的陶瓷不但強度高并且有良好的韌性。納米材料的熔點會隨超細粉的直徑的減小而降低。例如金的熔點為1064℃，但10nm的金粉熔點降低到940℃，snm的金粉熔點降低到830℃，因而燒結溫度可以大大降低。納米陶瓷的燒結溫度大大低于原來的陶瓷。納米級的催化劑加入汽油中?？商岣邇?nèi)燃機的效率。

加入固體燃料可使火箭的速度加快。藥物制成納米微粉。可以注射到血管內(nèi)順利進入微血管。

疾病診斷

當前常規(guī)的成像技術只能檢測到癌癥在組織上造成的可見的變化，而這個時候已經(jīng)有數(shù)千的癌細胞生成并且可能會轉移。而且，即使是已經(jīng)可以看到腫瘤了，由于腫瘤本身的類別（惡性還是良性）和特征，要確定有效的治療方法也還必須通過活組織檢查。如果對癌性細胞或者癌變前細胞以某種方式進行標記，使用傳統(tǒng)設備即可檢測出來則更有利于癌癥的診斷。

要實現(xiàn)這一目標有兩個必要條件：某技術能夠特定識別癌性細胞且能夠讓被識別的癌性細胞可見。納米技術能夠滿足這兩點。例如，在金屬氧化物表面涂覆可特異識別癌性細胞表面超表達的受體的抗體。由于金屬氧化物在核磁共振成像（MRI）或計算機斷層掃描（CT）下發(fā)出高對比度信號，因此一旦進入體內(nèi)后，這些金屬氧化物納米顆粒表面的抗體選擇性地與癌性細胞結合，使檢測儀器可以有效地識別出癌性細胞。同樣地，金納米粒也可以用于增強在內(nèi)窺鏡技術中的光散射。納米技術能夠將識別癌癥類別及不同發(fā)展階段的分子標記可視化，讓醫(yī)生能夠通過傳統(tǒng)的成像技術看到原本檢測不到的細胞和分子。

在人類與癌癥的斗爭中，有一半的勝利是得益于早期的檢測。納米技術使得癌癥的診斷更早更準確，并可用于治療監(jiān)測。納米技術也可以增強甚至完全變革對組織和體液中生物標志物的篩查。癌癥與癌癥之間，以及癌細胞與正常細胞之間由于各種分子在表達和分布上的差異而各不相同。隨著治療技術的進步，對癌癥的多個生物標志物進行同時檢測是確定治療方案時所必須的。納米顆?！缒軌蚋鶕?jù)它們本身大小發(fā)出不同顏色光的量子點——可以實現(xiàn)同時檢測多種標記物的目的。包被有抗體的量子點發(fā)出的激發(fā)光信號可用于篩查某些類型的癌癥。不同顏色的量子點可與各種癌癥生物標記物抗體結合，方便腫瘤學家通過所看到的光譜區(qū)分癌細胞與健康細胞。

組裝技術

由于在納米尺度下刻蝕技術已達到極限，組裝技術將成為納米科技的重要手段，受到人們很大的重視。

納米組裝技術就是通過機械、物理、化學或生物的方法，把原子、分子或者分子聚集體進行組裝，形成有功能的結構單元。組裝技術包括分子有序組裝技術，掃描探針原子、分子搬遷技術以及生物組裝技術。分子有序組裝是通過分子之間的物理或化學相互作用，形成有序的二維或三維分子體系?，F(xiàn)在，分子有序組裝技術及其應用研究方面取得的最新進展主要是LB膜研究及有關特性的發(fā)現(xiàn)。生物大分子走向識別組裝。蛋白質(zhì)、核酸等生物活性大分子的組裝要求商密度定取向，這對于制備高性能生物微感膜、發(fā)展生物分子器件，以及研究生物大分子之間相互作用是十分重要的。在進行l(wèi)gG歸生物大分子的組裝過程中，首次利用抗體活性片斷的識別功能進行活性生物大分子的組裝。這一重要的進展使得生物分子的定向組裝產(chǎn)生了新的突破。

除以上幾種組裝外，在長鏈聚合物分子上的有序組裝、橋連自組裝技術、有序分子薄膜的應用研究等技術也有進展。采用納米加工技術還可以對材料進行原子量級加工，使加工技術進人一個更加徽細的深度。納米結構自組裝技術的發(fā)展，將會使納米機械、納米機電系統(tǒng)和納米生物學產(chǎn)生突破性的飛躍。

中國在納米領域的科學發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)業(yè)化研究有一定的優(yōu)勢?，F(xiàn)代同美、日、德等國位于國際第一梯隊的前列。雖然現(xiàn)代中國己經(jīng)建立了一定數(shù)量的納米材料生產(chǎn)基地，納米技術的開發(fā)應用也已經(jīng)興起，并初步實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。納米要實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，還有許多的工作要做，只有依賴大量的資金和高科技投人才能換取高額的利潤回報。

生物技術

納米生物學是以納米尺度研究細胞內(nèi)部各種細胞器的結構和功能。研究細胞內(nèi)部，細胞內(nèi)外之間以及整個生物體的物質(zhì)、能量和信息交換。納米生物學的研究集中在下列方面。

DNA研究在形貌觀察、特性研究和基因改造三個方面有不少進展。

腦功能的研究

工作目標是弄清人類的記憶、思維，語言和學習這些高級神經(jīng)功能和人腦的信息處理功能。

仿生學的研究

這是納米生物學的熱門研究內(nèi)容?，F(xiàn)在取得不少成果。是納米技術中有希望獲得突破性巨大成果的部分。

世界上最小的馬達是一種生物馬達—鞭毛馬達。能象螺旋槳那樣旋轉驅動鞭毛旋轉。該馬達通常由10種以上的蛋白質(zhì)群體組成，其構造如同人工馬達。由相當?shù)亩ㄗ?、轉子、軸承、萬向接頭等組成。它的直徑只有3onm，轉速可以高達15r/min，可在1μs內(nèi)進行右轉或左轉的相互切換。利用外部電場可實現(xiàn)加速或減速。轉動的動力源，是細菌內(nèi)支撐馬達的薄膜內(nèi)外的氮氧離子濃度差。實驗證明。細菌體內(nèi)外的電位差也可驅動鞭毛馬達?，F(xiàn)代人們正在探索設計一種能用電位差馭動的人工鞭毛馬達驅動器。

日本三菱公司已開發(fā)出一種能模擬人眼處理視覺形象功能的視網(wǎng)膜芯片。該芯片以砷化稼半導體作為片基。每個芯片內(nèi)含4096個傳感元?？赏M一步用于機器人。

有人提出制作類似環(huán)和桿那樣的分子機械。把它們裝配起來構成計算機的線路單元，單元尺寸僅Inm，可組裝成超小型計算機，僅有數(shù)微米大小，就能達到現(xiàn)代常用計算機的同等性能。

在納米結構自組裝復雜徽型機電系統(tǒng)制造中，很大的難題是系統(tǒng)中各部件的組裝。系統(tǒng)愈先進、愈復雜，組裝的問題也愈難解決。自然界各種生物、生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、DNA、細胞等都是極為復雜的結構。它們的生成、組裝都是自動進行的。如能了解并控制生物大分子的自組裝原理，人類對自然界的認識和改造必然會上升到一個全新的更高的水平。

防水材料

2014年澳大利亞運用新發(fā)明的布料，制成一款具有開創(chuàng)性的T恤衫，不管人們怎樣嘗試著浸濕它，此T恤都能保持良好的防水性能。這件叫做“騎士”(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質(zhì)的。雖然表面看起來平淡無奇，但是其布料運用“疏水”納米技術應用編織而成，使得這件T恤能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗，其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自凈功能，任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。

和其他含有化學物質(zhì)的防水應用不同，T恤仿照的是荷葉的自然疏水特點。此布料的發(fā)明對于餐館和咖啡廳來說可能具有革命性的影響。此外，這種布料還可以運用在醫(yī)療行業(yè)或醫(yī)院等地。

青山新材的電路板PCBA納米防水涂料是納米防水劑在電路板表面形成一個低表面能量的防水膜，如同荷葉表面，超高疏水，并且符合歐盟RoHS,REACH，MSDS認證，施工簡單，浸泡5秒即可，目前已成功運用到運動藍牙耳機防汗，電子煙防腐蝕等方面。

全球發(fā)展趨勢

高級納米技術，有時被稱為分子制造，用于描述分子尺度上的納米工程系統(tǒng)（納米機器）。無數(shù)例子證明，億萬年的進化能夠產(chǎn)生復雜的、隨機優(yōu)化的生物機器。在納米領域中，我們希望使用仿生學的方法找到制造納米機器的捷徑。然而，K Eric Drexler和其他研究者提出：高級納米技術雖然最初會使用仿生學輔助手段，最終可能會建立在機械工程的原理上。

美國

美國國家科學委員會（National Science Board）于西元2003年底批準“國家納米科技基礎結構網(wǎng)絡計劃”（National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network，簡稱NNIN），將由美國13所大學共同建構支持全國納米科技與教育的網(wǎng)絡體系。該計劃為期5年，于公元2004年一月開始執(zhí)行，將提供整體性的全國性使用技能以支持納米尺度科學工程與技術的研究與教育工作。預估5年間至少投資700億美元的研究經(jīng)費。計劃目的不僅在提供美國研究人員頂尖的實驗儀器與設備，并能訓練出一批專精于最先進納米科技的研究人員。

1.美國發(fā)展最新納米細胞制造技術

納米技術可制造出粒子小于人類血管大小的物體，美國國家標準與科技協(xié)會（NIST）指出已研究出一種生產(chǎn)一致的，且能夠自行組合的納米細胞（Nanocells）的方法，以應用在封裝壓縮藥物的治療工作上。這種技術當前可被運用在藥物的包裝技術上，可以更精確地確保藥物的用量，未來將運用在癌癥化學治療的相關技術上作更進一步的研究。

納米計劃是公元2005年聯(lián)邦跨部會研發(fā)預算的主軸，達9.8億美元。

2.DNA檢測芯片的進展

公元2004年一月，美國HP正式對外發(fā)表其用來快速進行DNA檢測的納米級芯片。2004年在DNA檢測上采以光學原理為基礎的“基因微芯片法”（DNA microarrays）繁復的檢測步驟，HP團隊改由將此繁復步驟交由電路芯片處理；制作上，DNA檢測芯片的傳感元件是一條利用電子束蝕刻法（electron-beam lithography）與反應性離子蝕刻法（reactive-ion etching）所制成粗細約50納米的納米線。然就商業(yè)上考量，成果卻過于高昂，因此研究團隊正發(fā)展利用較便宜的光學蝕刻法（optical lithography）以制成DNA檢測芯片元件的技術。

3.地下水污染改善之研究

地下水污染是現(xiàn)代被廣泛討論的一項重大議題，現(xiàn)代，美國發(fā)表了一種納米微粒（nanoparticles）技術，在此微粒中心為鐵芯（iron）而其外則由多層聚合物加以包覆，其中，內(nèi)層是由防水性極佳的復合甲基丙烯酸甲脂（poly methl methacrylate;PMMA）包覆，而外層則由親水的sulphonated polystyrene進行包覆。由于親水性外層使納米微粒溶于水，內(nèi)層防水層則能吸引污染源三氯乙烯（trichloroethylene）。納米微粒中的鐵芯使得三氯乙烯產(chǎn)生分裂，進而使得此項污染源逐漸分裂成無毒的物質(zhì)。

4.啟動癌癥納米科技計劃

為廣泛將納米科技、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相互結合，美國國家癌癥中心（NCI）提出了癌癥納米科技計劃（Cancer Nanotechnology Plan），并將透過院外計劃、院內(nèi)計劃與納米科技標準實驗室等三方面進行跨領域工作。計劃設定了六個挑戰(zhàn)：

預防與控制癌癥：發(fā)展能投遞抗癌藥物及多重抗癌疫苗的納米級設備。

早期發(fā)現(xiàn)與蛋白質(zhì)學：發(fā)展植入式早期偵測癌癥生物標記的設備，并發(fā)展能收集大量生物標記進行大量分析的平臺性裝置。

影像診斷：發(fā)展可提高分辨率到可辨識單獨癌細胞的影像裝置，以及將一個腫瘤內(nèi)部不同組織來源的細胞加以區(qū)分的納米裝置。

多功能治療設備：開發(fā)兼具診斷與治療的納米裝置。

癌癥照護與生活品質(zhì)提升：開發(fā)改善慢性癌癥所引發(fā)的疼痛、沮喪、惡心等癥狀，并提供理想性投藥裝置。

跨領域訓練：訓練熟悉癌癥生物學與納米科技的新一代研究人員。

歐盟

1.歐盟的國際納米科學研究政策

歐洲為全球最早開始進行納米科學研究的區(qū)域，但由于當時并沒有歐盟加以居中協(xié)調(diào)與規(guī)劃，因此在研究初期因為缺乏資金援助、相關管理上的支援，同時因為面臨專利取得的問題，導致研究人員遭遇許多阻礙，公元2004年五月，歐盟議會（European Commission；EC）對歐洲地區(qū)與國際社會發(fā)表一系列有關于納米科技的專案計劃，以宣示歐洲對于提高納米科技競爭力的決心。

歐盟將其計劃分為五個主要區(qū)域：研究與發(fā)展（R&D）、基礎建設（infrastructure）、教育與訓練（education and training）、創(chuàng)新（innovation）以及社會層面（societal dimension）。

根據(jù)預估，如歐盟計劃能順利推展，在西元2010年前將可望為歐洲創(chuàng)造上百億歐元的經(jīng)濟營收。歐盟議會也強調(diào)提高社會大眾對于納米科技的認知，也同樣屬于整體納米發(fā)展計劃的一部分。另外，公眾健康、安全、環(huán)保問題及消費者保護也同樣被包含在此項議題之中?，F(xiàn)在，納米科學及納米科技仍屬于新興的R&D領域，其所必須解決與進行研究的對象都存在于原子與分子的階層中。納米科學在未來幾年內(nèi)的應用是眾所矚目，且必將對所有的科技產(chǎn)生重大影響。在未來，納米科技的研發(fā)工作也將對人體保健、食物、環(huán)保研究、資訊科學、安全、新興材料科學及能源儲存等領域產(chǎn)生重大的改變。 西元2004～2006年歐盟所進行的第六期架構計劃（FP6）中，納米科技與新興材料研發(fā)的經(jīng)費約為歐元13億，而歐盟議會也有意提高經(jīng)費并延長研究時程（由公元2007～2013年）。同時為凝聚與加強所有歐盟會員國在納米科學方面的研究，因此在規(guī)劃上歐盟議會也有意召集民間與其他單位的專家凝聚共識，以強化整體歐盟在此方面研究領域的力量。

2.創(chuàng)新接繼中心

在公元1995年由歐盟委員會成立“創(chuàng)新接繼中心”（Innovation Relay Centers, IRCs）。這個的組織和美國國家科技移轉中心具相同功能。區(qū)域性的創(chuàng)新接繼中心總數(shù)近70個，支援至少位于30個國家的相關科技移轉中心。創(chuàng)新接繼中心的目的，是將有問題的公司和能提出解決方法的公司結合在一起。歐洲多數(shù)的納米科技公司都可受到創(chuàng)新接濟中心或區(qū)域創(chuàng)新和科技移轉策略計劃的援助。

歐洲納米科技計劃接受金援的方式和美國大致相同，有些是屬于國家型計劃。歐洲有多個跨國研發(fā)機構，以泛歐工業(yè)研發(fā)網(wǎng)絡為例，其專門提供無條件研發(fā)補助，目的將研發(fā)成果發(fā)展為產(chǎn)品。透過泛歐工業(yè)研發(fā)網(wǎng)絡提供的資金補助的國家包括奧地利、挪威和英國。其他在比利時、德國、斯洛伐尼亞、冰島和以色列還包括貸款和免償型補助。多數(shù)情況下，補助金額不超過計劃完成的所需總金額的七成，剩余部分多仰賴地方政府和其他有意愿者贊助。

日本

1.日本理研的納米科學研究現(xiàn)況

日本理化學研究所（RIKEN，簡稱理研）系一跨學門的研究組織，該所各部門分布在日本的7個區(qū)域。RIKEN的主要基地－和光園區(qū)，設置發(fā)現(xiàn)研究中心（DRI）、新領域研究系統(tǒng)（FRS）及頭腦科學中心（BSI）等3研究中心。RIKEN進行的研究可區(qū)分為三類：DRI主要進行小型但具備長程觀點的培育研究計劃；FRS同樣執(zhí)行小型計劃，但以由上而下的方式，進行較具動態(tài)的中程及中等規(guī)模的計劃；至于研究中心則是進行以目標為導向的中至長程的大型計劃。RIKEN在西元2003會計年度下半年（西元2003年十月至2004年三月）的研究預算共4.748億美元，全年預算超過9億美元。

公元1986年起RIKEN開始從事納米科學之研究，但正式的納米科學計劃則是自西元2002年開始，初期選定有18項的納米科學計劃，并陸續(xù)分別在各研究中心進行。

2.日本提高納米科技預算與產(chǎn)業(yè)合作（JAPAN BOOSTS NANOTECHNOLOGY BUDGET AND INDUSTRIAL COOPERATION）

日本科學與科技政策顧問委員會（Council for Science and Technology Policy）消息指出，日本在西元2004年會計年度（由4月1日起）中，納米科技預算成長3.1個百分比，達到8.8億美元。同時，兩個主要負責日本納米科技研發(fā)計劃的政府部會，其預算也都有成長。負責推銷即將完成的研發(fā)工作的日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)?。∕inistry of Economy Trade and Industry, METI），預算由西元2003年的0.97億美元提升到公元2004年的1.1億美元。納米科技與相關原料研究被指定為四個最高優(yōu)先項目之一，其他領域包括資訊與通訊、生命科學與環(huán)境研究。

日本的預算是經(jīng)由日本大藏?。‵inance Ministry）批準，再由日本國會（Japanese Diet）制定為法律。日本文部科學?。∕inistry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, MEXT）的納米科技研發(fā)經(jīng)費，則由2.3億美元成長到2.4億元，將著重在基礎原料研究與新藥物研究計劃上。

韓國

1.韓國的納米科技策略

韓國政府已深切體認到納米科技為本世紀科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，整合納米技術與資訊、生物、材料、能源、環(huán)境、軍事、航太領域之高新科技，并將創(chuàng)造出跨學門研究發(fā)新境界。韓國政府也理解到此新興科技也將是創(chuàng)造新產(chǎn)業(yè)與高科技產(chǎn)品的驅動力，納米科學與技術的突破性進展更將為人類能力、社會產(chǎn)出、國家生產(chǎn)力、經(jīng)濟成長與生命品質(zhì)帶來巨幅的改善。

韓國已宣示在公元2001至2010年十年間投入韓幣2,391兆元（約20億美元）于納米科技的研發(fā)，政府投入在納米科技的經(jīng)費，公元2002年與2000年比較，成長約400%。納米國家計劃的主要目標之一為在某些競爭性領域取得世界第一并發(fā)展產(chǎn)業(yè)成長的利基市場，韓國同時明確的把發(fā)展重點聚焦于諸如兆元級積體電子元件等核心關鍵技術。

“2002年執(zhí)行納米技術發(fā)展計劃”與“納米結構材料技術發(fā)展”、“納米微機電與制造技術發(fā)展”等兩項新領域研究計劃同步開始實施，再加上納米科技領域研究計劃在未來6~9年內(nèi)每年將投入2千萬美元，在眾多政府研究機構林立的Daejoen科學城。韓國高等科技研究院（KAIST）于2001年設立納米制造中心，在未來6~9年內(nèi)投入1.65億美元，政府調(diào)整“2003年納米科技發(fā)展行動計劃”，包括：納米科技發(fā)展促進法案，其目的二：一為建構堅固的納米科技核心研究基礎，二為激勵成熟納米科技的產(chǎn)業(yè)化，韓國政府也將配置3.8億美元（全國納米科技經(jīng)費的19%）于國家納米產(chǎn)業(yè)化計劃，其中包括產(chǎn)業(yè)研發(fā)基金與創(chuàng)投基金。

根據(jù)公元2002年韓國專利局報道，納米科技專利應用數(shù)目無論在國內(nèi)或國外都呈現(xiàn)大幅成長，新興納米科技也在過去數(shù)年間呈現(xiàn)可觀地成長，另外根據(jù)韓國商工能源部（MOCIE）的統(tǒng)計，西元2002年納米科技新創(chuàng)公司也如雨后春筍紛紛搶搭納米科技列車。

2.韓國預測國際市場對納米紡織品的需求將快速增加

韓國產(chǎn)業(yè)資源部預測，今后9年國際市場對納米紡織品的需求將會出現(xiàn)迅速增長的趨勢，交易額可望達到近400億美元。韓國產(chǎn)業(yè)資源部委托韓國纖維產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會從西元2004年八月份開始的三個月內(nèi)，對國際市場對納米紡織品的需求和貿(mào)易趨勢進行研究分析。

韓國產(chǎn)業(yè)資源部分析認為，國際市場對納米紡織品的需求金額以150億美元為基準，今后每年將遞增10.7%，到公元2007年和2012年，國際市場對納米紡織品的需求金額將分別達到240億美元和397億元。到西元2012年，國際市場對用于制藥、電子和生命科學的超高效能過濾納米紡織品的需求金額將達到96億美元，對用于防生化武器和體育娛樂的納米紡織品的需求金額將達到26億美元，對用于儲存能源的納米紡織品的需求金額將達到205億美元。

韓國對納米紡織品的需求金額為19億美元，占國際市場需求總額的12.1%。到西元2012年，韓國對納米紡織品的需求金額將達到72億美元，占當時國際市場需求總額的18.1%。

3.韓國在納米科技的發(fā)展幾乎完全集中在微電子產(chǎn)業(yè)

透過由韓國科技部（Ministry of Science and Technology）贊助的兆位水平納米設備發(fā)展計劃（Tera-Level Nanodevices Initiatives），韓國的大學和產(chǎn)業(yè)都專注于發(fā)展下一世代微電子設備，包括具有兆位元（terabit）容量的內(nèi)存設備和具有兆赫茲（terahertz）資料處理速度的元件。

韓國最大企業(yè)財團之一的三星設有一個先進科技研究所（Advanced Institute of Technology），從事微電子科技的研究和商業(yè)化發(fā)展。

中國臺灣

臺灣自公元1996年以來，國科會、經(jīng)濟部、教育部等部會已支持許多個別計劃從事有關于納米科技的研發(fā)，較九十年代的如教育部的卓越計劃、國科會納米材料尖端研究計劃、經(jīng)濟部技術處納米技術環(huán)境建構及其產(chǎn)業(yè)應用評估計劃等等。為了有效地運用資源，并整合產(chǎn)官學研的智慧與力量，以提升國際競爭力；自西元2000年起，國科會即開始規(guī)劃推動納米科技計劃。

公元2000年12月“中華民國行政院科技顧問會議”與西元2001年一月第六次“全國科學技術會議”（全國科技會議）之結論，均指出納米科技為臺灣未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點領域方向，國科會遂于西元2002年十一月廿一日成立工作小組辦公室，負責國家型計劃之規(guī)劃，“納米國家型科技計劃工作小組”之成員由國科會、行政院科技顧問組、中研院、中華民國教育部、工研院、經(jīng)濟部、行政院原子能委員會及行政院環(huán)境保護署等單位共二十五位代表組成。

國科會并于公元2002年一月十五日召開第一五五次委員會議，討論“納米國家型科技計劃”構想；于西元2002年六月第一五七次委員會議中通過納米國家型科技計劃審議，自西元2003年一月正式開始推動，并決定自西元2003年至西元2008年間，投入經(jīng)費新臺幣231.9億元于納米科技發(fā)展；并于同年九月一日正式成立納米國家型計劃辦公室，執(zhí)行整體計劃之領導、策劃與管考。

中國

1.“中國實驗室國家認可委員會”是負責實驗室和檢查機構認可及相關工作的認可機構，為規(guī)范納米產(chǎn)品市場、推動制定相關納米材料及產(chǎn)品的標準，“國家納米科學中心”和“中國實驗室國家認可委員會”會商多次，聯(lián)合成立“納米技術專門委員會”，掛靠在“國家納米科學中心”。

2. 中國政府透過中國科學院主導眾多納米科技研發(fā)計劃，多數(shù)強調(diào)半導體制造技術和發(fā)展以納米科技為基礎的電子元件，另一是利用納米材料保存考古文物。

已成功發(fā)展出的產(chǎn)品包括新式冷氣機，其特點為利用創(chuàng)新的納米材質(zhì)。另估計約有兩百家企業(yè)積極從事納米科技產(chǎn)品的商業(yè)化。

加拿大

滑鐵盧大學是全世界第一所設立以納米科技工程為主科的大學。在2005年開始收生并在2010年開設納米科技工程碩士班。在2012年，將會有一座量子納米中心。

多倫多大學也擁有以納米科技工程為副科的科學工程的大學。

圭爾夫大學則已設立了納米科學。