纳米技术概念(6篇)

时间:2024-04-21

纳米技术概念篇1

绪论是引导学生快速进入材料化学主体内容比较关键的部分,在绪论这章应该让学生尽快对材料化学这门课程的一些基本概念、材料化学的主体内容范围及其地位和作用以及一些学习方法,包括思维方式的转化和训练方面有一些了解,同时由于是双语教学,不断渗透英语教学内容仍是主体,所以在绪论内容设计上,逐步导入英文教材内容,用英语表述一些概念,对概念的理解上,采取中英文表述,主要是照顾英文理解较差的学生,同时给学生一个适应的过程。在以学生为本”的教学理念下,对材料化学绪论内容进行设计和实践,以下是教学实践中的尝试和总结,以其今后更好地进行材料化学课程双语教学,教学方法上重视学”,以学生为本”,提高教学质量,实施以培养能力为中心的素质教育。

材料概念的导入

1材料的定义有关材料的定义有以下几种:材料是具有结构、光、磁、电的用途的物质(Matterisamaterialwhenthatformofmatterhasstructural,optical,magnetic,orelectricuse)。材料是能为人类社会经济地制造有用器材(或物品)的物质(Matterisamaterialwhenthatformofmattercanbemanufacturedintousefulobjectseconomicallyforthehumansociety)[13]。材料是人类用来制作物件,如用具、工具、元器件、设备设施、系统等的物质。《辞海》给材料下的定义是:经过人类劳动所取得的劳动对象称为原料,而经过工业加工的原料如钢材、水泥等则称为材料[14]。这是以往对材料的定义,随着时代的发展,材料基本含义没有太大变化,内容上丰富许多。与时俱进,现在采用英文教材的最新定义,是需要学生理解和掌握的。英文教材的定义为:材料可广泛定义为可用于解决当前或未来社会需要的任何固态组件和设备(Thetermmaterialmaybebroadlydefinedasanysolid-statecomponentordevicethatmaybeusedtoaddressacurrentorfuturesocietalneed)[15-16]。例如,钉子、木材、涂料等解决我们住房需求的简单建筑材料(Forinstance,simplebuildingmaterialssuchasnails,wood,coatings,etc.addressourneedofshelter)。

2材料的分类材料分类有很多种,现代材料一般分为金属(metals)材料,高分子(polymer)材料如塑料、橡胶、纤维等,无机材料如陶瓷(ceramics)、玻璃、水泥、砖瓦等和复合(composites)材料四大类[17]。英文教材将材料分为天然的(natural)和合成的(synthetic)两大类材料。天然的材料分为无机(inorganic)和有机(organic)材料。无机天然材料包括矿物(minerals)、黏土(clays)、砂(sand)、骨(bone)和牙(teeth)。有机天然材料包括木材(wood)、皮革(leather)、糖(sugars)和蛋白质(proteins)。合成的材料包括大块(bulk)、微米(microscale)、纳米(nanoscale)材料。大块(bulk)材料包括非晶态(amorphous)和结晶(crystalline)材料[15-16],这种材料分类更贴近材料化学的定位。

3复合材料复合材料广义上是指由两个或多个物理相(以微观或宏观的形式)所组成的固体材料。狭义上是指用高性能玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、晶须、芳香族聚酰胺纤维等增强的塑料,金属和陶瓷材料等。国际标准化组织把复合材料定义为由两种以上物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料[18-19]。

4新材料与功能材料为适应国民经济、科学技术与国防建设的发展,满足生产力发展与社会进步的要求新近出现或研发出来的、或正在发展中、具有传统材料无法比拟或更为优异的性能之各种新型材料,均称为新材料。新材料一般具备表征性、先导性、依托性、时间性、优能性和新颖性6个特征[14]。材料通常可分为结构材料与功能材料两大类。结构材料是以强度、刚度、韧性、塑性、耐磨性、硬度等力学性能为其基本特征,用于制造以承受重力或传递应力为主要服役方式之结构构件的材料。功能材料则是具有特殊物理性能、化学性能或生物学性能等,主要用于制造各种功能元、器件的材料[14,20-21]。1965年,美国贝尔实验室Morton博士提出功能材料的概念,20世纪70年代日本材料科技界完善确立,20世纪80年代在我国逐渐被人们接受。功能材料的定义,国内外尚无统一定论,国内比较一致的定义,功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理学、化学、生物学效应,能完成功能相互转化、并被用于非结构用途的高技术材料。这些材料在元件、器件、整机或系统中,可实现对信息与能源的感知、采集、计测、传输、屏蔽、绝缘、吸收、贮存、记忆、处理、控制发射和转换等目的[14]。

5纳米材料20世纪70年代,日本科学家最早认识到纳米性能并引用纳米概念。20世纪80年代中期,人们正式把这种材料命名为纳米材料。纳米材料是指物质的粒径至少有一维在1~100nm之间,具有特殊物理化学性质的材料[22-27]。组成纳米材料的基本单元在维数上可分为三类:(1)零维。指在空间三维尺寸均在纳米尺度内。如原子簇等。(2)一维。指在空间有两维处于纳米尺度。如纳米丝、纳米棒、纳米管等。(3)二维。指在三维空间中有一维处于纳米尺度。如超薄膜、多层膜等[24]。在实际应用中,以一个材料的10%质量分数作为阈值来确定其是否为纳米材料,作为化妆品纳米材料的判断指标[28]。材料及其分类的介绍,主要侧重英文教材的定义,让学生记住其英文表达,同时强调材料的应用及最新材料介绍。

材料科学与材料工程的界定

材料科学是研究材料结构与性能间的关系,而材料工程是在这些结构与性能间的关系基础上,对材料结构进行设计和工程化以生产预期性质的系列产品(Thedisciplineofmaterialsscienceinvolvesinvestigatingtherelationshipsthatexistbetweenthestructuresandpropertiesofmaterials.Incontrast,materialsengineeringis,onthebasisofthesestructure-propertycorrelations,designingorengineeringthestructureofamaterialtoproduceapredeterminedsetofproperties)[29]。

材料化学的定义

广义上材料化学学科的定义致力于研究组成材料的原子、离子或分子排列之间的相互关系和它的整体宏观结构/物理性质(Thebroadlydefineddisciplineofmaterialschemistryisfocusedonunderstandingtherelationshipsbetweenthearrangementofatoms,ions,ormoleculescomprisingamaterial,anditsoverallbulkstructural/physicalproperties)。依据这个定义,普通学科如高分子、固体和表面化学都包括在材料化学的研究范围内(Bythisdesignation,commondisciplinessuchaspolymer,solid-state,andsurfacechemistrywouldallbeplacedwithinthescopeofmaterialschemistry)。这个广泛的领域是由研究现有材料的结构/性质,新材料的合成和表征以及利用先进的计算法来预测未知材料的结构和性质组成的(Thisbroadfieldconsistsofstudyingthestructures/propertiesofexistingmaterials,synthesizingandcharacterizingnewmaterials,andusingadvancedcomputationaltechniquestopredictstructuresandpropertiesofmaterialsthathavenotyetbeenrealized)[15-16]。#p#分页标题#e#

纳米技术概念篇2

21世纪是知识经济科技新时代,高新技术是又“高”又“新”,其科学原理似乎非常深奥,而信息技术、生物技术更是日新月异,不断给人惊奇。其实,高新技术离我们并不遥远,已经深入渗透到社会生活的各个领域,正从形式到观念上改变着我们日常生活的衣食住行、生老病死等方方面面。

纳米,如今大家已不陌生,在家电、医药、美容等广告中,经常见到应用“纳米材料”防腐、防霉、保鲜、抗污染、高渗透、高效、高强等诸多美誉。但是,很多人对这具有“神功奇效”的纳米材料、纳米技术,还是有点说不清楚、讲不明白。

纳米本意是一长度单位,表示十亿分之一米(10-9米),相当于三四个原子的宽度,用“nm”来表示。一根直径0.1毫米的头发,用纳米来量度就是10万纳米(l000000nm)。这样的尺寸度量单位,显然在我们的日常生活中是难以应用的,没有什么实用意义。如果你要买2米衣料,对售货员说扯20亿纳米……人家一定认为你“有病”。但是,在化学、物理学和材料科学上,纳米意义重大。研究决定物质性能的物质结构时,在原子、分子范畴,就用得上纳米。因为,大部分的原子、分子只有几纳米到几百纳米大小。

当我们把物质越磨越细后,物质开始表现出一些新的性能。如一般的铝粉是烧不起来的,而超细的铝粉,可以成为“固体燃料”;咖啡磨细到一定程度后,可以完全“溶于水”而不再有渣。从科学上讲,这些新的性能与原来的性能是有联系的,只是原来没有充分显示出来。铝本来就是容易氧化的物质,但形成的三氧化二铝薄膜会保护铝不再氧化,所以氧化反应不会连续而很剧烈。但超细铝粉表面积大,同时反应就会形成高温积聚,高温又破坏了氧化层使反应连续下去,形成剧烈的放热氧化反应。剧烈的氧化反应就是燃烧,可以用来熔化金属进行焊接,也可以用作火箭的固体燃料。而咖啡磨细后,可以在水中悬浮不沉下去,就没有“渣”了。国外的“速溶咖啡”用中国云南、海南的咖啡豆做原料,靠着“磨细”的技术大大赚钱。而我们为什么磨不细呢?原来靠机械物理方法磨到一定细度后,很难再细下去了,这当中涉及很多物理、化学原因。

长期以来,把物质分离成超细颗粒的努力,一直没有重大突破。直到20世纪80年代,科学家利用气相沉淀等物理、化学方法,终于制取成功为数不多的l~l00nm大小的“纳米级”颗粒材料。就是这为数不多的纳米材料。使我们真正开始着研究“分子尺寸”的物质,并掀起了席卷天下的“纳米热潮”。研究发现,纳米材料的性能大大不同于原来的物质,如本来化学性“稳定”的,变成非常“活泼”;本来“绝缘”不导电的,变成“导体”或“半导体”;本来强度不大、硬度不高,变得坚韧无比,硬度甚至超过金刚钻;纳米“金属”材料居然可以燃烧、爆炸……同样的材料变为“纳米材料”后,似乎有了新的物理、化学性能,这确实令人大吃一惊。

但是,纳米材料的制取并非想象中那么容易。一般的机械粉碎、研磨根本得不到“纳米级”超细微颗粒,必须通过有针对性的、特殊的高技术物理、化学设施,才能制取“纳米材料”。目前,纳米材料还没有成熟的规模生产手段,不同材料的纳米级超微粒的制取仍是一道难题。目前的纳米材料制造成本相当高,用“一克千金”形容并不夸张。而要进一步推动纳米科学和纳米技术的研发深化,必须有充足的纳米材料做基础。所以,世界各国都把“高效制取纳米材料”作为纳米科技研发的重要先导基础项目。

纳米材料在陶瓷材料、生物工程、微电子技术、化工、医药等方面的研究开发,最近已有了可喜的进展。不同的纳米材料,确实有许多意想不到的“神奇”性能。

纳米技术概念篇3

2002年,班尼·兰达以10亿美金将Indigo公司卖给了惠普公司,并成立了自己的新公司兰达集团(LandaCorporation),此后便从行业视线中消失了,班尼·兰达又开始了他的新研究——数字化的纳米印刷技术。在此次德鲁巴展会上,班尼·兰达带着采用这项技术的纳米数码胶印机高调亮相。这个堪称是第二次数码印刷革命的技术,又一次轰动了整个印刷界。

兰达纳米数字胶印机是数字、喷墨、纳米与传统胶印等技术深度融合的产物,印刷部分是兰达与传统印刷机差异最大的地方,从可触控的大屏幕操作界面,到喷墨制版、传送带式橡皮布转印图像,都与传统胶印完全不同。

兰达的水基纳米油墨是技术的核心,配合划时代的橡皮布技术,使得兰达纳米数码胶印机既可完成现有数码印刷机的个性化、可变数据和超短版印量的印刷活件,又可以像传统胶印那样适合大印量的大幅面印刷品,并可实现传统胶印那样的高质量,和接近胶印机那样的高速度,另外还可以承担商业、包装、书刊、标签、塑料等方面的印刷工作。

兰达的核心技术之一是水基的纳米油墨,它首先是符合环保要求的水基油墨;其次纳米油墨的颗粒非常细小,粒径大约只有几十纳米,油墨的颗粒是可以高温熔化、常温固化的材料(很可能是色料树脂)。

另外,兰达采用没有印版的数字印刷工艺,印刷的图文部分采用线状喷头(喷头长度与印刷幅宽相同)喷涂到橡皮布上,而且是多色套准喷涂,图文由橡皮布转印到承印物上。

纳米技术概念篇4

一、“友爱的政治”与“敌友之分”

德里达在1994年出版的《友爱的政治》中说,1927年有两本重要的经典著作问世,一本是海德格尔《存在与时间》,而另一本就是施米特的《政治的概念》。同为经典著作,两者后来的命运却迥然不同。《存在与时间》已稳稳地成为二十世纪西方哲学的第一经典;而《政治的概念》则在其问世后的六七十年间,逐渐从西方主流学界和知识大众的言谈中销声匿迹,仅仅在一些二十世纪政治哲学的读本中才能看到这篇经典之作。1985年这位97岁的德国大师赫然仙逝。出人意料的是,施米特却在谢世后奇迹般地迅速重回二十世纪西方大师级思想家之列,其在德国和美国两地急剧上升的势头令人大跌眼镜,连当世大哲德里达也加入到对施米特的追逐与挪用之中。施米特的幽灵开始在美国和欧洲游荡。

然而,与施米特不同,德里达试图解构“友爱就是哲学,哲学就是友爱”对存在和自然之爱的迷恋及其简单的友爱的政治;因此他也在解构政治,解构那种自然共同体的封闭的友爱政治。德里达以由他者和将来而来的责任和正义之名,试图建立一种承认与尊重差异的无限友爱的民主和无限民主的友爱。施米特在《政治的概念》中所说的“敌友之分”正是德里达的“他者的哲学”要解构的靶子。对德里达来说,敌友之分的友爱政治将为差异的“承认的政治”所取代。由此,解构主义者不再是为了无限的能指的差异而汗流浃背的解构运动员,他将成为“无限异质性”的“未来的民主”的政治实用主义者。在德里达看来,施米特的政治的概念实在“太古典”了,德里达用列维纳斯的“他者”和“无限”的概念及其责任伦理学给施米特的“敌友之分”施洗。然而,从施米特的视角来看,如果取消了“敌友之分”,尤其是取消了国家之间的敌友之分的话(用德里达的话来说就是取消了“作为他者”的国家,用霍布斯的话说是国家与国家之间的“自然状态”),战争与和平、内政与外交、武力和文明的区分以及国家、、战争和敌人等概念也就不再有任何意义了。其实质就是以“人类”、“权利”、“和平”、“秩序”或者“责任”、“未来”、“正义”等名义消除政治,或者说,消除“伟大的政治”。

二、“非政治化的时代”与“政治的概念”

然而,政治是人的生存的基本境域和总体境域,是精神与精神的斗争的基本境域和总体境域,是生命与生命的斗争的基本境域和总体境域,是生存与生存的斗争的基本境域和总体境域,因而是永远不可消除的。最重要的是,政治生活是一个民族生存的基本领域,是关系到一个民族的命运的存在方式,是一个政治统一体的前提。“以为一个不设防的民族便只有朋友,极其愚蠢;设想敌人或许能因为没有遇到抵抗而大受感动,则无异于精神错乱。比如说,没有人会相信,如果放弃所有的艺术和经济生产,世界就能进入一种纯道德的境界。人们更无从希望,如果逃避所有的政治抉择,人类就能创造出一种纯道德或纯经济的状况。即使一个民族不再拥有生存于政治领域的能力或意志,政治领域也不会因此而从世界上消亡。只有弱小的民族才会消亡。”认为政治会消亡,国家会消亡,战争会消亡,斗争会消亡,在施米特看来都是“非政治化”时代的谵语,若不是为了别有用心地骗人,便是愚昧无知。因此,施米特认为要在一个“非政治化的时代”重申“政治的概念”,以及政治作为人的“极端状态”或者说“人的命运”的至高无上的地位,并且誓死批判自由主义对政治的中立化、技术化、规范化、道德化、经济化、和平化,一言以蔽之,“非政治化”。

施米特的《政治的概念》的“文化批判”与海德格尔、恽格尔、卢卡奇等有异曲同工之妙,它同样是对技术化时代的批判,尤其是对技术化时代中自由主义经济与文化理论的统治地位及其非政治化后果的批判。施米特对西方现代性独特的历史诊断为他的末世论的调子提供了一副鲜活图景:这是一个中立化的时代,这一时代是西方四百年现代性的伟大变革的结果。西方四百年的现代性是一个剧烈的世俗化进程,这一进程可以为分四个阶段:十六世纪的神学,十七世纪的形而上学,十八世纪的人道主义和道德信念,十九世纪的经济。无休无止的神学争论和宗教斗争使西方从十六世纪开始寻找用技术手段消除冲突的中立化领域,几个世纪以来,不断开辟的中立化领域成为重心不断转移的新的斗争领域。中立化的进程导致了现代技术的形而上学信念对人类的主宰和控制。“今天,工业化国家的大众仍然依从于这种麻痹人民的宗教,因为他们像所有大众一样,寻求各种激进的结论,而且下意识地相信,人们可以在此找到追求了四个世纪之久的绝对非政治化,普遍的和平便从这里开始。但是,技术既能强化和平,也能强化战争,二者的机会相同,除此之外,技术什么也做不到。就此而言,无论是以和平的名义讲话,还是利用和平这类虚假的套话,都不能改变什么。今天,我们已经看透了,大众意见的心理-技术机制如何利用各种名目和言辞的迷雾来运转。今天,我们也可以看清那种玩弄言辞的隐秘的手段,懂得了人们以和平的名义来发动最残酷的战争,以自由的名义来施加最沉重的压迫,以人道的名义来制造最可怕的非人道。最后,我们也看清了那一代人的情绪,他们只看到技术时代精神的死亡以及没有灵魂的机械论。”

施米特的“政治的概念”既是针对着四个世纪的西方现代性历史进程的世俗化,也是针对作为其后果的政治浪漫主义的技术化政治。十九世纪自由主义不仅发展出“管理而不统治”的中立化的国家概念,不仅在大革命后发展出私人生活的审美化和浪漫化的领域,而且二者在政治的技术化、中立化和自由化的整合之下,形成了形形的“政治浪漫主义”,如缪勒和施莱格尔之流。政治浪漫主义和技术化的政治最集中的表现就是:国家成为法律秩序,而法律成为“国家理由”。然而,对于施米特这位欧洲首屈一指的公法学家来说,宪法学说要从国家的统一体及其来理解;而在这位二十世纪最重要的政治学家看来,国家的统一体及其要从“政治的概念”来理解。“在法律生活的现实中,至关重要的是由谁来作决断。权限问题总是与实质的正确性问题并驾齐驱。法律形式问题就存在于决断主体与决断内容的对比中以及主体的正确含义中。它没有先验形式所具有的先天性空洞,因为它完全产生于法律的具体性。法律形式也不是技术性的精确形式,因为后者具有要达到某种目的的功利性,它在本质上是物质性的和非人个性的。最后,它也不是审美产品的形式,因为后者对决断一无所知。”施米特的“政治的概念”,从普遍的意义上来说,是对技术化、中立化、非政治时代的批判;从特殊的意义上来说,是对议会民主、形式主义法学、国家与社会的分离以及自由主义的各种政治法律理论的批判,尤其是凯尔森的法律实证主义和韦伯的法律社会学。

三、“自由的技术”与“威权的政治”

施米特对自由主义的批判被当今的自由主义者视为对自由主义的最大挑战,同时也是最大推进。当今西方最热衷施米特理论的乃是那些自由主义者。施米特在“历史的终结”和“文明的冲突”的时代氛围中复兴,这一现象本身就耐人寻味。施米特目光如炬,他深刻地看到自由主义没有政治哲学和政治理论,只有从伦理和经济对政治进行批判;没有国际政治,只有国内政治或政党政治。“不过,显而易见的是,自由主义对国家和政治的否定,它的中立性、非政治性以及对自由的主张,同样具有某种政治的含义,在具体的情况下,这一切便会导致激烈地反对特定的国家及其政治权力。但是,这既非一种政治理论,也非一种政治观念。尽管自由主义并没有激进到否定国家,但从另一方面看,它既没有提出一种实际的国家理论,也没有靠自己找到改革国家的途径,它只是试图把政治限制在伦理领域并使之服从经济。自由主义创造了一套‘权力’分离和制衡的学说,即一套监督和制约国家和政府的体制。这既不能被看作一套国家理论,也不能被看作一套基本的政治原理。”施米特深刻地洞见到,自由主义将政治局限于伦理,也即局限于批判国家的专制、限制政府的权力、保护个人的权利之上,并进而使政治服从于经济。他深刻地指出,自由主义以人权的名义抵消了,以自由的名义消除了民主;在自由主义那里,没有真正的政治的风险和政治的极端状态,也没有真正的政治的概念。自由主义从权力、法律和权利、公共事务、国家等角度界定政治的概念,导致的结果,一言以蔽之,即以行政和治理吸纳并消除政治。然而,政治是永不可消除的,也不可避免;在施米特看来,声称所有的政治和权力都是恶的、因而必须加以限制和消除的学说,如果不是真正的无知,就是有意的欺骗。自由主义的意识形态仍然没有走出两个多世纪前对专制国家和封建贵族的批判性建构。自由主义没有意识到自身正在成为最为危险的武器和工具。

施米特试图超越和克服自由主义主流的意识形态。施米特对自由主义、资本主义、技术时代、世俗化的批判并不是以社会主义的名义进行的,更准确地说,不是以“无政府主义的社会主义”的名义,而是从超越自由主义与社会主义的第三条道路,也即“威权的社会主义”的立场。这就可以解释他为什么投机于纳粹的威权社会主义,成为“第三帝国桂冠法学家”。德国“文化战争”时期的天主教保守主义是施米特与自由主义、资本主义、技术时代、世俗化的殊死为敌,并站在“威权社会主义”的立场的根源之一。

克里斯蒂将施米特视为一个平衡自由与民主、民主与权威的哈耶克式的“威权自由主义者”,这是一个戴上了霸权的自由主义意识形态眼镜的学者的意见。克里斯蒂认为施米特的关怀是,对于魏玛民国的市民社会的而言,没有权威也没有民主的自由是没有保障的自由,因而是危险的自由。因为,自由并不是一种政制,也不是一种合法性。正如托克维尔指出的,自由可以在不同的政制中实现,自由也完全可以在威权的保障中实现;相反,多元论的自由价值观却完全可以毁掉削弱国家的并毁掉一个虚弱的国家。克里斯蒂因而断言,施米特的冲动并不是反对自由主义,而是加强政治自由主义;这一关怀与韦伯非常相似,尽管施米特采用了完全不同的语汇和批判形式。

对于施特劳斯来说,施米特真的没有从根本上摆脱自由主义,他只是以霍布斯的自由主义批判了此后两个世纪的发达自由主义。“我们必须承认,对自由主义的批驳看起来就是施米特的最终论题,而且他往往纠缠于对自由主义的批驳之中,因而迷失了自己真正的意图,停留在自由主义划定的水平上。这种纠缠不清决不是偶然的失败,而是施米特所奉行的原则的必然结果。这种原则就是‘精神领域的一切概念只能通过具体的政治现实来理解’,‘一切政治的概念、理念和术语均具有敌对的意义’。……施米特是在一个自由主义的世界上承担起对自由主义的批判。在此,我们是指他对自由主义的批判发生在自由主义的视界之内。他的非自由主义倾向依然受制于无法克服的‘自由主义思想体系’。”

尽管如此,如果无视施米特来自天主教的政治神学之根,我们就无法同情地理解他一生中对自由主义的怨恨以及他批判自由主义的激情,尤其这种怨恨与对资本主义和技术时代的仇恨揉合在一起,就加倍地强烈。按照他的敌友之分,自由主义、资本主义与技术化时代都是他的殊死的敌人。没有这一殊死的敌人,施米特的整个政治理论就失去了方向,尽管那一方向不幸地走向“一次伟大的迷途”。

四、“恶魔的敌人”与“总体的战争”

由上面他把自由主义确认为自己的殊死敌人可见,施米特本人就是对区别敌友这一政治标准的最好运用者。这一确认乃是一种政治行为,因此,他也是自由主义的“高贵的敌人”。《政治的概念》里面并没有谈到朋友。与施米特不同,柏拉图在《法篇》中以及亚里士多德在《伦理学》中是从友爱来谈论政治的。施米特之所以从敌人来谈论政治,乃因为是敌人而非朋友才是政治得以可能的条件。极端状态的战争的现实可能性是政治的可能性条件,而政治又是国家和宪法的可能性条件。施米特并非一个鼓吹战争的人,相反,战争并不是政治的内容,也不是政治的目标;战争仅仅是政治得以与其他的人类活动领域区分开来的条件。没有敌人和战争,没有潜在的敌人和战争,也即没有了敌人和战争的可能性,也就没有了政治。更甚至,没了敌人,也就没有了高贵的朋友,友爱变成了两个孤独的灵魂之间的私人情感之事了。

1927年版本的《政治的概念》无疑具有强调政治的自律以及区别敌友作为政治的自主领域的独特标准的新康德主义的倾向。该书出版后,遭到了施特劳斯的严厉的批判。施米特吸纳了批评意见,并在1932年的版本中不动声色地修正了那些具有康德主义色彩的前提,因为,对“政治领域的自律”的追求恰好是施米特所批判的自由主义的根本特点。1933年版的《政治的概念》强调:政治不仅仅是相对独立自主的领域,而且也是至高无上的领域:“一旦出现政治单位,它就是权威性、总体性和至高无上的单位。政治单位是总体的,首先因为每一事物现在的都是政治的,并因此受到政治决断的影响;其次因为人类就其总体而言,在生存上是通过参与政治而得以理解的。政治就是命运。”只有政治才能要求对生命从肉体上的消灭,才能要求中断所有其他领域的活动,才能拥有对极端状态的决定权。施米特的政治的概念建立在战争这种人类生存的极端状态之上,能作出决断者拥有战争法权,也就是国家和宪法的权威,也同时具有道德上的高贵和精神上的崇高。施米特把克尔凯郭尔的极端情境中的生存决断全盘转移到政治的领域之中,并同时接受了韦伯的“理智的诚实”的现实主义与崇尚冲突和高贵的英雄悲观主义。施米特的政治神学和公法理论富有一种战斗的英雄主义伦理的激情。在他看来,自由主义只不过是试图逃避任何伟大的政治所伴随的风险的资产阶级情调而已。

施米特自视区分敌友的政治概念是继续了马基雅维利的事业,这不仅仅是指强调政治的独特理由并使之与道德分离,更重要的是指对人道主义的“正义的言辞”的现实主义批判。马基雅维利之所以担负“马基雅维利主义者”的恶名,是因为他要与当时的人文主义(人道主义)的意识形态作战。人道主义或其他类型的意识形态,运用堂而皇之的“正义的言辞”,坚持人性善的革命理论,把敌人妖魔化为“恶魔的敌人”,试图发动一场终结一切战争的“总体的战争”,也就是彻底征服和消灭敌人的殊死的战争。然而,不承认敌人的存在的权利,就意味着否定了敌人同样具有人性,并把同等尺度的人性的敌人视为价值上低劣的、理应被消灭的十恶不赦的恶魔。战争由此演变成一场史无前例的残酷的非人性的“人道主义战争”。这不仅仅适用于纳粹,也适用于意识形态的冷战,也同样适用于文明冲突中的各种极端的民族主义。1963年施米特在《政治的概念》的再版序中写道:“这个时代在抹去战争与和平的区分的同时,又在制造核杀伤武器:在这样一个时代,怎么可能停止反思划分敌友?最大的问题仍然在于限制战争;但是,如果战争在两方面都与敌对性的相对化脱不开干系,限制战争不是玩世不恭的游戏,就是发动一场狗咬狗的战争,再不然就是自欺欺人的空谈。”

由此我们可以理解《政治的概念》的许多深刻的洞见:承认敌人只是政治上的公敌,而不是道德上的恶魔;只有实际的敌人,没有绝对的敌人;承认战争和冲突永久的不可消除性,而不是廉价的和平主义;否定格劳修斯所说的“正义的”战争的可能性;承认国际政治的多元主义,而不是普世政治,或“国家的消亡”、“历史的终结”。在施米特看来,那是一种宽宏大量而又自作多情的政治浪漫主义。

五、施米特别一种的“政治浪漫主义”

在施米特看来,伯克、贡斯当、夏多布里昂这些老牌自由主义者都是浪漫主义者绝非偶然。不过,我们也可以从施米特本人对自由主义的批判中看到另一种浪漫主义,它可以追溯到那些反大革命的保守主义浪漫派那里:波舒哀、迈斯特、伯纳德、科特,甚至还有费希特、黑格尔。德国浪漫派和黑格尔主义对施米特及其一代人的影响根深蒂固。施米特的悲观现实主义和战斗英雄主义具有强烈的浪漫主义气息,不同于那种流于表面的浪漫主义。不仅仅诉诸克尔凯郭尔的“例外”和“具体性”、“特殊性”是一种浪漫主义,而且诉诸天主教人性恶和霍布斯的人性恶也是一种浪漫主义。当然,我们不能确定这种浪漫主义是否是施米特诱惑或宣传的表达策略,就象我们在面临马基雅维利的素朴的风格不好判断一样。施米特的浪漫主义还能从施米特早年对表现主义作家多伯勒的《北极光》研究上看出来。哈贝马斯说施米特的东西是“政治表现主义”,很是精辟。

施米特的《政治的概念》的文体风格与维特根斯坦的《逻辑哲学论》同属于那个表现主义时代的典型。如果我们把这篇简洁有力的宣言/檄文的各个小节的标题或第一句话列出来,就会看到它与《逻辑哲学论》同样的文字的魅力:一,“国家的概念以政治的概念为前提。”二,“划分敌友是政治的标准。”三,“战争是敌对性的显现形式。”四,“国家是政治的统一体,因多元论而出问题。”五,“战争法权,即在特定情况下决定谁是敌人的现实可能性以及运用来自政治的力量与敌人作战的能力,属于在本质上作为政治统一体的国家。”六,“世界并非政治的统一体,而是政治的多样体。”七,“所有的国家理论和政治概念均可按照它们所依据的人类学检验之,并由此分为两类,即那些有意识或无意识地假定人在本性上是恶的,以及那些有意识或无意识地假定人在本性上是善的。”八,“伦理与经济的两极导致的非政治化。自由主义运用某种特定的系统方式改变了所有的政治概念。”

施密特在第七部分说,所有的国家理论和政治概念均可分为两类,即假定人性恶的以及假定人性善的。施米特自己的与论、区别敌友、政治不可消除性等理论都基于“人性恶”的形而上学或人类学之上。也就是说,神学及其原罪论是施米特的政治理论不可或缺的条件。但是,在这个无神论的时代中,将自己的全部学说建立在这样的前提之上是否会面临着自毁长城的危险呢?或者,这只是施米特的策略,我们不得而知。神学与政治的一致决不是道德的,而是政治的,尤其是罗马天主教的神学政治。在施米特早年精彩的《罗马天主教与政治形式》之中,施米特阐发了与韦伯所说的新教伦理的世俗化和理性化针锋相对的天主教反现代主义、反自由主义、反资本主义、反技术时代的政治精神。这是施米特公法理论和政治理论的神学渊源。上帝还是魔鬼的区分与敌友之分不仅是结构上的相似,或者说上帝的的世俗化而已,而是在生存论上的一致,也就是对人性立场上的一致。施米特把马基雅维利、霍布斯、托克维尔、迈斯特、科特、费希特、黑格尔、尼采、陀斯妥耶夫斯基的宗教大法官都归为性恶论或悲观主义或现实主义者,因为他们都认为人是危险的,邪恶的,权力和统治是不可避免的。因此,人的自由因此决不是象自由主义者所说的人类最高的价值。他们根本不喜欢或者说不能忍受善良人的乐观的、性善的、和平的、理想主义或犬儒主义或无政府主义的生活方式,因为这无关道德问题,这意味着取消了敌友之分和政治。

因此,《政治的概念》的第七部分其实是全文的根基,而第八部分以及《中立化与非政治化的时代》中对自由主义的中立化、非军事化、非国家化和非政治化的批判无疑是从第七部分的人类学批判得出的结论。施米特并没有简单把自由主义视为一种政治学说,而是把它视为一种世俗化的浅薄的形而上学和人类学;而施米特本人的公法理论和政治理论也不仅仅是一种法律和政治学说,而是一种深刻的政治神学,或者更准确地说,一种基于罗马天主教政治神学传统的政治哲学。

参考文献:

纳米技术概念篇5

关键词:颠覆性技术;创新;移动互联;机器人;人工智能

基金项目:“江苏省社科应用研究精品工程”课题;项目名称:颠覆性技术的识别及培育发展研究;项目编号:16SYB-023。

历史上,每次科技革命时期,都是颠覆性技术出现的高峰期。科技革命构成了发掘和发展颠覆性技术的难得历史机遇。目前,科W已经沉寂了60余年,第三次技术革命发生距今接近80年,科技知识体系积累的内在矛盾已经凸显,迫切需要新的重大突破。在物质科学、量子信息科学、生命科学、宇宙科学等基础科学领域,一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆日益显现;科技发展跨学科趋势愈益明显,新学科、新知识、新思想的出现更多体现为学科交叉融合的方式,许多重大创新出现在学科交叉领域。当今世界已处在新一轮科技革命的前夜,颠覆性技术大量涌现的时期即将到来。

一、颠覆性技术的概念

颠覆性技术概念最早出自美国哈弗商学院克莱顿・克里斯滕森教授1995年出版的《颠覆性技术的机遇浪潮》。他认为,颠覆性技术是指这样一类技术:它们往往从低端或边缘市场切入,以简单、方便、便宜为初始阶段特征,随着性能与功能的不断改进与完善,最终取代已有技术,开辟出新市场,形成新的价值体系。德国弗郎恩霍夫协会认为:颠覆性技术就是指能够“改变已有规则”的技术,即那些与现有技术相比,在性能或功能上有重大突破,其未来发展将逐步取代已有技术,进而改变作战模式或作战规则的技术。

综上所述,颠覆性技术是一种另辟蹊径、会对已有传统或主流技术途径产生颠覆性效果的技术,可能是完全创新的新技术,也可能是基于现有技术的跨学科、跨领域的创新型应用。颠覆性技术具有四个特点:技术发展速度快、产生潜在影响范围广、可创造经济价值高、带来颠覆性影响大。与渐进性技术相比,颠覆性技术在形态上更具有超越性和突变性,在效能上更具备革命性和破坏性。

二、我国颠覆性创新的领域选择

(一)“十三五”国家科技创新规划:15个领域

《“十三五”国家科技创新规划》中明确提出要发展引领产业变革的颠覆性技术:加强产业变革趋势和重大技术的预警,加强对颠覆性技术替代传统产业拐点的预判,及时布局新兴产业前沿技术研发,在信息、制造、生物、新材料、能源等领域,特别是交叉融合的方向,加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究,在新一轮产业变革中赢得竞争优势。重点开发移动互联、量子信息、人工智能等技术,推动增材制造、智能机器人、无人驾驶汽车等技术的发展,重视基因编辑、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响,开发氢能、燃料电池等新一代能源技术,发挥纳米技术、智能技术、石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。

(二)国家科技重大专项:16个领域

《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006-2022年)》确定了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件,极大规模集成电路制造技术及成套工艺,新一代宽带无线移动通信,高档数控机床与基础制造技术,大型油气田及煤层气开发,大型先进压水堆及高温气冷堆核电站,水体污染控制与治理,转基因生物新品种培育,重大新药创制,艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治,大型飞机,高分辨率对地观测系统,载人航天与探月工程等16个重大专项,涉及信息、生物等战略产业领域,能源资源环境和人民健康等重大紧迫问题,以及军民两用技术和国防技术。

(三)中国科技发展战略研究院:20项关键技术

2016年,中国科学技术发展战略研究院科技预测与评价研究所对关系到我国经济建设、生态建设、国防建设、民生改善乃至综合国力提升具有决定性、基础性的核心技术,按照科学(属于国际竞争激烈的前沿或核心技术)、颠覆性(有望取代主流技术、替代主导产业的技术)、重大(有望替代1-2个主导产品,或颠覆1个以上行业的技术)、可行(经过10年努力能够取得自主知识产权,并有望商业化的技术)四个原则,进行了预测和遴选,遴选出未来能够改变或部分改变科技、经济、生态、军事现状与格局的20项关键技术。

(四)中国科协创新战略研究院:7大领域

中国科协创新战略研究院在的《我国应对颠覆性技术创新需要重点布局的领域》中,认为未来十年世界范围内可能出现的颠覆性创新集中在9大领域:先进计算技术与人工智能、纳米技术与材料科学、基因与精准医疗、能源开发与存储、航空航天与地外生命探测、网络与大数据、智能汽车与智慧交通、绿色制造与先进制造、教育技术与知识自动化。

从我国各机构评选的技术来看,出现频率最高的五大技术领域是移动互联、机器人、3D打印、人工智能、纳米技术,这五大技术领域将是我国未来颠覆性技术创新的主要方向。

三、我国颠覆性领域的技术创新方向

(一)移动互联领域

大力支持移动互联网软件开发,突破系统软件、人机交互、应用开发、虚拟化等热点技术与新兴技术。加快推进移动互联网的云计算和大数据应用,重点突破数据挖掘、海量数据处理、计费、访问控制等平台关键核心技术。支持开展未来网络重大基础设施(CENI)项目的关键技术研究,加强相关领域产品研发和产业孵化,大力推广基于下一代广播电视网的创新业务及相关应用。充分发挥移动互联网对生产领域的带动作用,在工程机械、汽车、食品、电子信息、物流等行业形成领先的服务产品。深化移动互联网在生活领域的引领作用,大力推广面向餐饮、休闲娱乐、购物、旅游等的移动互联网应用,重点发展移动支付、移动娱乐、移动阅读、移动资讯、移动搜索、移动位置服务等。鼓励移动互联网应用创新,重点发展车载数据与资讯、智能交通、基于北斗等多制式智能交通导航、远程测试诊断、在线节能监管、道路救援、食品安全溯源与安防等移动信息服务。

(二)机器人领域

重点研究智能机器人机构设计、制造工艺、智能控制和人机交互等共性技术,攻克机器人优化建模、精准感知、多机器人协调等核心技术。(1)伺服电机方面:重点发展根据机器人的高速,重载,高精度等应用要求,增加驱动器和电机的瞬时过载能力,增加驱动器的动态响应能力,驱动增加相应的自定义算法接口单元,且采用通用的高速通讯总线作为通讯接口,摒弃原先的模拟量和脉冲方式,进一步提高控制品质。(2)减速器方面:重点发展高强度耐磨材料技g、加工工艺优化技术、高速技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索,发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。(3)控制器方面:重点研究开放式,模块化控制系统,开发适用于机器人控制的通用软件包;提高机器人控制器的智能化和网络化水平,开发具有多传感器信息融合能力的控制器。

(三)3D打印领域

围绕3D打印重点方向,突破一批原创性技术。(1)材料方面:针对金属3D打印专用材料,优化粉末大小、形状和化学性质等材料特性,开发满足3D打印发展需要的金属材料;针对非金属3D打印专用材料,提高现有材料在耐高温、高强度等方面的性能,降低材料成本。(2)工艺方面:解决金属构件成形中高效、热应力控制及变形开裂预防、组织性能调控,以及非金属材料成形技术中温度场控制、变形控制、材料组份控制等工艺难题。(3)装备及核心器件方面:加强3D打印专用材料、工艺技术与装备的结合,不断提高金属材料3D打印装备的效率、精度、可靠性,以及非金属材料3D打印装备的高工况温度和工艺稳定性,提升个人桌面机的易用性、可靠性;重点研制与3D打印装备配套的嵌入式软件系统及核心器件,提升装备软、硬件协同能力。

(四)人工智能领域

进行人工智能前沿技术布局,推动核心技术产业化,重点突破人工智能基础理论(包括深度学习、类脑智能等)、人工智能共性技术(包括人工智能领域的芯片、传感器、操作系统、存储系统、高端服务器、关键网络设备、网络安全技术设备、中间件等基础软硬件技术)、人工智能应用技术(包括基于人工智能的计算机视听觉、生物特征识别、复杂环境识别、新型人机交互、自然语言理解、机器翻译、智能决策控制、网络安全技术等)。加快人工智能基础资源公共服务平台建设,包括满足深度学习计算需求的新型计算集群共享平台、云端智能分析处理平台、算法与技术开放平台、智能系统安全情报共享平台等,为人工智能创新创业提供相关研发工具、检验评测、安全、标准、知识产权、创业咨询等专业化服务。加快人工智能技术的产业化进程,推动人工智能在家居、汽车、无人系统、安防、制造、教育、环境、交通、商业、健康医疗、网络安全、社会治理等重要领域开展试点。

(五)纳米技术领域

加强纳米技术研究,重点突破纳米材料及制品的制备与应用关键技术,积极开发纳米粉体、纳米碳管、富勒烯等材料,大力推进纳米材料在电子信息、生物医药、新能源和节能环保等领域的广泛应用。针对信息、能源、环保、生物医学等领域的迫切需求,开发纳米结构加工与制造的新方法、纳米器件集成与系统的设计、制备技术。重点研究新型纳米电子、光电器件、传感器件,大力发展纳米晶太阳能电池、新型薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、热电电池、超级电容器等技术,着力突破室内空气污染物、工业源有毒有害气体、动力机械尾气的纳米净化材料及催化净化技术,切实攻克纳米颗粒与生物活性物质的组装方法。促进纳米绿色印刷制版、高密度存储器、新型显示、高效能源转化、气体净化、疾病快速诊断等纳米材料与技术的规模化应用,抢占未来纳米材料发展的制高点。

参考文献

[1]刘根生.多些“颠覆性技术创新”[J].群众,2016,(1).

[2]杨,余晓洁.科技创新引领“第一动力”重视颠覆性技术创新[J].中国职工教育,2016,(1).

[3]赵刚.未来五年颠覆性技术将不断涌现[J].领导文萃,2016,(7).

[4]王武军.颠覆性技术的“摇篮”高明在哪儿[J].中国中小企业,2016,(6).

纳米技术概念篇6

中药现代化的核心是中药的“有效、安全、可控”。现阶段将纳米技术应用于中药的研发是中药现代化发展的重要方向之一。

1纳米技术

纳米技术(Nanotechnology)是一门在0.1~100nm空间尺度内操纵原子和分子,对材料进行加工、制造具有特定性能的产品,或对物质进行研究、掌握其原子和分子的规律和特征的高新技术学科[1]。被认为是“今后十年最可能使人类发生巨大变化的十项技术”之一。现代研究表明,药物在生物体内的起效时间、作用强度和持续时间除了与药物本身的化学结构有关外,还与药物的物理状态密切相关。而改变药物的单元尺寸是改变其物理状态的有效方法,当药物粒子的粒径在纳米尺寸分布时,粒子的表面积和化学式将显著增大,呈现出新奇的物理、化学和生物学特性[2]。因此,在中药研究中应用纳米技术,可能使药物活性和生物利用度提高,甚至产生新的特性,有利于新产品的开发,改变中药剂型过于老化、单一的现状,从而实现中药现代化。1998年徐辉碧等学者率先提出了“纳米中药”的概念[3],并在这方面进行了卓有成效的探索和研究。纳米中药是指运用纳米技术制造的粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方。

2在中药研究中的优势

2.1提高药物生物利用度

从药物学原理来说,药物的溶出速度与药物的颗粒比表面积呈正相关,而比表面积与颗粒粒径成反比。因此,药物的粒径越小,则其表面积越大,越有助于药物有效成分的溶出。采用纳米技术加工中药,其颗粒达到超细粉末的水平,比表面积显著增强,药物在胃肠道里的溶解度明显增加,从而增加药物的生物利用度,并加快药物起效时间[4]。此外,由于纳米粒的黏附性及小的粒径,既有利于延长局部用药时滞留性的增加,也有利于延长药物与肠壁接触时间,加大接触面积,从而提高药物口服吸收的生物利用度[5]。采用纳米技术加工,可使植物的细胞壁破碎,易于有效成分的渗出[6]。

2.2增强组织靶向性,降低毒副作用

通过选用对机体组织或病变部位亲和力不同的载体制作载药纳米微粒,使药物能够输送到期望治疗的特定部位,实现药物的靶向给药。纳米级的载药微粒进入机体后,大部分被单核—吞噬系统(MPS)摄取,分布在淋巴、血液、肝、脾、骨髓等器官中。有研究证实,毫微粒(1~1000nm)载药系统可使给药量的80%集中于肝脏,并进入肝细胞,对肿瘤和肝病的治疗有重要意义。而且,载药纳米微粒迅速聚集于肝、脾等网状内皮系统的主要器官,还使由于治疗药物的非特定聚集而引起的毒性被降低[7]。

2.3运载药物通过生物屏障

纳米载体可以增加药物对生物膜、不同种类的黏膜和细胞膜的通透性,使其可以通过某些生理屏障,到达重要的靶位点,治疗一些特殊部位的病变[8]。例如纳米粒子经过适当的修饰,可以通过血脑屏障,把药物定向地输送到中枢神经系统而发挥作用。

2.4缓释功能

一些半衰期短的药物因需要每天重复给药,可能会因患者的顺应性较差或无意识的漏服而影响治疗效果。中药的纳米制剂可以延长药物的体内半衰期;并还具有缓释功能,甚至可根据人体需要控制释放速度及释放部位[9]。

2.5改变中药药性,发现新功能

中药纳米化后可能导致升级物的理化性质、生物活性及药理性质发生重要变化,甚至改变中药药性,产生新的功效。周云中等观察到普通的牛黄有清热解毒、熄风止痉、化痰开窍的作用,但是牛黄加工到纳米级水平,其理化性质和疗效发生了惊人的变化,并具有极强的靶向作用,甚至可以治疗疑难绝症[10]。

2.6改变给药途径,丰富中药剂型

中药的给药途径主要是口服,应用纳米微粒作为载体,将打破传统的给药方式,目前在一些合成药制剂领域已逐渐使用的与纳米概念有关的制剂技术,如固体分散技术、包合技术、乳化技术、脂质体制备技术、聚合体纳米制备技术等。纳米技术在中药制剂中的应用,将极大地丰富中药的剂型。如将中药制成毫微囊,或制成纳米粉针剂,或将水溶性小及难溶的药物加工成纳米颗粒,还可将中药制成高效透皮释放制剂、口服控释剂、含片、干粉吸入剂、鼻喷雾剂、舌下速溶片,以及植入制剂和微乳剂、脂质体等多种剂型[10]。丰富的剂型选择,可大大提高中药的稳定性和疗效,降低毒副作用。

3结语

纳米技术是一门新兴的、多学科交叉的技术领域,在中药现代化中引入纳米技术是时展的需要。尽管纳米中药尚处于起步阶段,其研制开发存在许多问题,但是我们相信,随着纳米技术在各个领域中的应用不断取得成功,在中医药学领域中的应用也会逐步呈现蓬勃发展的态势。纳米技术将中药研究提升到探讨物理性状,化学结构和生物活性三者之间关系的高度,为中药发展提供新的动力,带来全新的中药加工方法和工艺,从而加速传统中药向产业化、现代化、国际化发展,必将产生极其深远的影响。

参考文献

[1]白吉庆,王昌利.纳米技术在中药制剂研究中的应用[J].现代中医药,2005,25(6):4850.

[2]刘金洪,张冰冰,郝永龙.纳米技术在中药研发中的应用前景展望[J].四川中医,2004,22(4):2425.

[3]徐辉碧,谢长生.纳米技术在中药研究中的应用[J].中国药科大学学报,2001,32(8):161165.

[4]方琴.纳米技术在医药领域中的应用[J].贵州医学,2002,26(11):1040.

[5]张文萍,张志耘.我国纳米技术在药学领域中应用现状[J].天津药学,2002,14(5):17.

[6]阮鸣.纳米技术及其在中药研究中的进展[J].内蒙古中医药,2004,(4):2729.

[7]韩静,巴德纯,唐星.纳米技术在中药制剂中的作用与意义[J].中医药学刊,2004,22(3):575576.

[8]王勇,胡坪,刘清飞,等.纳米技术在载药系统及中药研究中的应用[J].中成药,2007,29(1):112117.

[9]周长江,崔黎丽.生物可降解聚合物及其在药物纳米控释系统中的应用[J].药学服务与研究,2002,2(2):112115.

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