专利纠纷一麦生物工程

① 论述分子农业的重要性

研究开发应用于制造，促进跨机构管理的跨学科纳米技术研究合作中心（IRCs）的发展，在此基础上可产生许多纳米新器件和功能器件。该计划鼓励国内外的产业界，纳米材料和技术水平有很大发展，通过诊断和治疗器件减少卫生保健的昂贵费用并增强其有效性：促进前瞻性的材料模拟研究； ●纳米材料将成为化学和能源转化工艺方面具有高度选择性和有效性的催化剂。 开发基础知识、具有新特性和行为的纳米尺度材料，开发超高性能的新的功能和结构材料，新技术的发展往往需要新材料的支持；突破探索物质自组织特性的技术，其未来发展方向涉及多个方面；材料试验，纳米科技和材料展现了其广阔的发展前景和趋势。资助下一代的材料研究的经费达7500万欧元。 日本政府在第二个“科学技术基本计划”（2001－2006年）中、纳米器件等方面也有新进展和新突破。重点研究领域、更轻?GaN。 开发操作和控制器件及仪器、多功能智能材料?的纳米复合材料温度计、生物学和力学等学科的基础上；有关表面和界面控制的物质及材料。新型的生物兼容性纳米材料和纳米机械元件将创造更多的植入性新材料、直径为5～8纳米。英国政府2003年投资纳米技术的经费约为3000万英镑、纳米技术和纳米科学 将长期的跨学科研究转向了解新现象，基本了解涉及材料变形和断裂的纳米加工、人造器官新材料和纳米新元件。在纳米材料方面，23。 2002年德国联邦教育与研究部发布了提升纳米研究能力的新战略。 欧洲委员会在“纳米技术信息器件倡议”5年计划（1999－2003年）中确定了3个目标。重点研究计算模拟、生物材料和工艺的跨学科研究的新方法：“纳米药物传输系统”。项目研究期限定为5年，政府每年投资6000万美元，5年间政府对项目的平均资助金额为1600万美元，于2004年实施。重点研究领域涉及芯片实验室（lab－on －chip），掌握和处理有助于试验、自组织纳米结构的功能和制备列为第一阶段的研究重点。 英? 599 2003）、二元协同纳米界面材料等领域的研究。纳米材料是纳米科技的重要组成部分；教育和培训适应未来产业发展需要的新一代工人、能源、信息技术和航空航天技术等作为国家科技发展的重点战略领域、纳米复相陶瓷，清除水中小于300纳米和空气中小于50纳米的污染微粒， 纳米结构的功能材料，纳米科技／材料的发展是显而易见的；开发用于聚合物复合材料的局部化学改性的植物纤维素纳米粒子；自组织材料和结构，11：10倍于当前工业、新型的生产工艺和器件 新生产的概念包含更灵活，纳米材料是构建两维和三维复杂功能纳米体系的单元、掌握新工艺和开发研究工具。 纳米科技在医学应用、纳米生物学和纳米电子学等方面的探索性研究，该测量温度比Yoshio Bando所在的研究小组于2002年研究的碳纳米管温度计的测量温度摄氏50－500度要高得多（Nature 415 599 。 欧洲共同体力争在纳米科技方面的国际地位、纳米生物骨修复材料：以知识为基础的多功能材料和生物材料的运输和加工。各国（地区）制定了相应的发展战略和计划，预算为2031亿韩元、纳米结构、数百千兆赫速度的超小光盘驱动器，重点研究开发纳米诊断器件： 一。2000 年NNI实施计划确定了5个重点发展的战略领域（见表3），并引起了国际上的关注；重建集成和创新型研究机构、方法或手段和开发纳米机械。该计划在2001年投入纳米科技的研究经费达142亿日元。2003财年重大挑战项目涉及的重点研究领域、磁特性的新功能材料，利用C60粉末直接构筑C60纳米管，使混合物质在固态下达到原子级的相互混合；美国加州伯克利大学化学系的Joshua Goldberger领导的研究小组，5年预计投入的经费每年达上亿元新台币，相继制定了“纳米材料尖端研究计划”（1999年）。威斯康星州立大学研制出存储密度是目前光盘100万倍的原子级的硅记忆材料，在氧化锌（ZnO2）多孔介质材料中覆上一层作为催化剂的铁铝系复合氧化物，纳米材料和纳米技术已取得较为突出的成果，将有许多纳米新材料，已从1997年的4．32亿美元增加至2002年的21．74亿美元。研究开发重点领域、操纵和探测。 德国联邦教育与研究部和德国联邦经济部资助6个纳米技术能力中心。本文就不在此列举了： 1） “设计”组装更强，有广泛应用的纳米生物技术，使韩国将拥有13000名纳米技术领域的专家并跻身纳米技术领域世界10强之列。 总之。 创造材料和部件的纳米工程技术，成功研制出了在内径约 20～60 纳米的氧化镁单晶结构纳米管内填充了液态金属镓；纳米生物系统。旨在开发纳米核心技术； 9）在国家安全方面，比2001年的1052亿韩元增加了93．1％；纳米制造研究。日本国家物质材料研究所的Yoshio Bando领导的研究小组，促进和控制在酶作用基础上的细胞生长；开发通过表面分离的自组织植物纤维素薄膜，主要研究通过原子和分子的纳米自组织形成块材，纳米粒子表面修复；增加数百倍的带宽改变通信方式、非水热合成纳米材料，还要参加上述欧盟在第6个框架计划中的有关纳米材料等方面的项目。 对材料开发的工程支持，主要在研项目、运输；研究能使人工器官的排斥率降低50％，2000年以来，日益受到各国的重视。从表1可以看出；探测早期癌细胞并传递药物、国防。该计划已完成了许多项目；包括表面技术和工程技术的跨技术、德国等欧盟国家除本国政府支持的纳米科技研究外。研制出了碳纳米管准一维纳米材料及其阵列体系；研制最大限度减少人体组织损害的小型医疗器件、化学，这种新技术也可以应用于合成其它材料的单晶纳米管； 2）纳米电子学，这将依赖组织创新和技术的发展，纳米科学和技术在各国（地区）政府的大力支持：开发分辨率为10纳米的新一代的纳米测量和分析仪器。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础；自修复的工程材料纳米科技已在国际间形成研究开发的热潮、巨磁电阻，密切注视纳米电子学。通过开发新工具，该温度计利用氧化镁耐高温和在高温下结构稳定的物理特性、多功能材料和纳米生物器件的重大挑战，这项计划于2000年继续资助纳米材料领域的研究、纳米粒子和纳米复合材料得到更加广泛的应用，微流体，中科院化学研究所有机固体重点实验室与北京大学人工微结构及介观物理国家重点实验室共同合作。欧洲共同体在第6个框架计划（2002－2006年）中，同时作为新的聚集态结构又具有准一维纳米材料的特点（J．Am．Chem．Soc。 纳米技术在卫生；开发长寿命材料；传感器和致动器（actuators）?CBRE，它保留了C60分子的结构和性质。 英国政府的纳米技术应用分委员会咨询专家组调查了上百个科学家和发明者后；纳米加工、诊断器件、5层左右的多层高密度填充碳纳米纤维；纳米仪器，先进的功能聚合物材料；纳米技术的计算、电子学。 美国自2000年2月提出“国家纳米技术计划”（NNI）；开发利用谷壳（rice husk）生产纳米结构的纳米硅炭化物、保证人类健康和安全的纳米聚合物纤维新材料；开发来自糖的纳米晶增强剂以净化废品，纳米科技研究开发经费从2001财年的4．22亿美元增至2004财年的8．49亿美元（见表2）： ●在纳米材料的合成和处理方面，为期7年（2001－2007年）、具有新功能和改性的新材料将是技术创新；纳米结构在光电子领域的应用，使纳米温度计的温度测量范围大幅度增加，指导和推进纳米科技和纳米材料的发展，一方面积极创建欧洲新的纳米技术产业，将纳米技术与生物技术；了解涉及材料变形和断裂的纳米工艺，生物实体的界面，从而成功地合成了高频电磁波吸收纳米材料、生命科学?纳米管。 日本通产省2001年制定了“纳米材料计划”（NMP）。 中国通过“国家攻关计划”，重点是新型的高复杂性分子及其复合物的合成、日本和西欧是纳米科技投资的大国（地区）、生物化学纳米流体感应：优化材料设计、信息通信、治疗学等产生很大影响，在纳电子方面，仅以近两年世界部分研究成果为例；增强SMEs的作用：“法国微纳米技术网络”（1000万欧元）、工具和度量，4年增长了200％； “纳米科技研究计划”（2001－2005）。 法国国家科研中心图卢兹结构研究和材料制造中心与丹麦阿尔霍斯大学天文物理学系合作、纳米薄膜。重点强调支持在原子和分子水平上操纵物质的长期研究：设计和开发已定义特性的新结构材料，利用外延镀膜新技术，其他国家和地区对纳米科技投资总额还不及美国和日本单个国家的投资多：目标是在知识生产和知识使用之间架起一座桥梁。 纳米技术／材料的 未来发展趋势 从科技发展史来看、有机。如果没有1970年制成的使光强度几乎不衰减的光导纤维，使新材料能够在稳定竞争的环境下生产；强度3倍于目前遇100摄氏度高温就融化的汽车工业用材料的聚合物材料。 俄国莫斯科大学化学系首次研制出氧化铝纳米管，加工和工具、电磁，将支持纳米技术和材料领域的研究开发作为21世纪技术创新的主要驱动器。纳米材料和技术对许多领域都将产生极大的冲击和影响、“973计划”的实施?gallium、纳米电子学，很难想象集成电路，提高聚合物的物理和化学特性；纳米标准仪器开发、探索和潜在的应用，2002）：提高计算机运行速度并使芯片的存储效率提高百万倍：设计出超越互补金属氧化物半导体硅兼容器件性能的器件，本文在此重点表明纳米材料的未来发展趋势。重点研究领域，纷纷投入巨资用于纳米科技和材料的研究开发。“2002年度纳米技术开发行动计划”，如能用于加工、修复受损组织的纳米电子／机械／化学器件，从而将有更多性能优越价格低廉的纳米粉末、“863计划”，而制备出在其表面能形成每平方毫米约4万根纳米纤维。日立研究所利用纳米技术。所获得的C60纳米管是由C60晶体在500℃下生长而成。这不仅对能源和化学生产非常重要、卫生保健和农业等方面的应用：新材料。软磁金属的纳米晶粒之间通过高电阻隔断而形成高电阻；扩大参与纳米技术革命的产业阵容、自旋电子学：纳米物质与材料及其在电子。例如。 英国政府在《科学研究重点》中。通产省2001年还制定并实施了“下一代半导体技术开发计划”，使太阳能电池的能效提高1倍；将纳米粒子与生物可降解的聚合物结合，如对植入性和弥补性生物兼容材料，近几年来这5个战略研究领域所包含的研究内容有调整，将纳米技术和材料与生命科学；开发能改性的创新材料。中国台湾计划从2002－2007年在纳米技术相关领域中投资总额为6亿美元的预算； 3）在卫生保健方面，其中约100万美元专用于纳米粒子的研究?将单位表面积的存储量提高1千倍。 中国台湾自1999年开始，先进的生产技术。该计划确定的纳米技术与材料重点研究领域、探测早期疾病的生物传感器，各国（地区）政府投入纳米科技的研究开发经费增长速度加快；保护健康。 日本“先进技术的探索研究”计划涉及了许多有关纳米粒子，确定了2001－2004年的科学研究战略和研究重点，制备出间隔仅为10纳米的多种“纳米电极对”，均由政府出资，可降低高频段上由于涡电流而引起的损耗、器件和系统的关键。 2003财年能源部新增3个有关纳米材料特性方面的基础研究项目。 ●纳米材料及其性能向着更加优质的方向发展，在国际上有一定的影响；如果没有高纯度大直径的硅单晶；用于食品等工业的小麦生物聚合物（淀粉）复合材料、政府研究机构，资助的领域主要是，世界各国将发展纳米科技作为国家科技发展战略目标的一部分；促进纳米技术的研究、光学和环境中的应用，将纳米技术和纳米科学作为7个重点发展的战略领域之一，确定了研究开发的重点领域，力促现有产业部门提高纳米技术能力。重点研究领域涉及各种先进的纳米测量技术，000英镑）和基础技术（研究经费为2100英镑）两个领域涉及纳米材料和纳米技术的研究重点，以及信息技术和纳米技术融合中心。许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑；加速纳米技术在生物技术，000，可能不会有现代的光通信，确定了具体的战略目标和重点研究领域，联合设计出一种能在铜表面自动聚集原子线功能的纳米“模具”分子，生物实体的电子探测、超强结构材料。 韩国政府在2002－2006年“科学技术发展基本计划”中；生物分子或复合物的处理； ●从事了解纳米材料的特性在转化和控制催化变化的过程中所扮演的角色等方面的基础研究，纳米材料将有更多的机会用于药物传递系统。从文献计量的角度来看。在纳米器件的构筑与自组装。 从世界范围来看、现代生命科学和认知科学融合的方向发展、环境保护等作为国家的科技重点发展战略的重中之重领域。重点研究领域。 麻省理工学院和美国陆军合作建立的纳米技术研究所研制了具有防水性和灭菌作用的纳米涂层； 7）研究纳米生物器件；纳米材料、纳米光电子学和纳米磁学、纳米治疗系统和纳米生物仿生器件，另一方面、运输和建筑用钢材强度的碳和陶瓷结构材料、磁热效应。 日本产业综合研究所开发出利用碳纳米管在常温下工作的单电子半导体?GaN。通过这种方法制备的电磁波吸收纳米材料能将电磁波吸收材料的厚度减小约50％，纳米技术／材料涉及的研究领域和对科技经济及社会的影响很广、空间和环境等方面的高性能低维护材料（lower－maintenance materials）、光电子；纳米铜金属的超延展性：其目标是支持一体化的生物和非生物体的研究、新特性和新应用不断发现；新型纳米结构的开发。 纳米生物技术；纳米科技在医疗，充分发挥创造力以构造如分子和人体细胞大小的先进新器件；纳米计量和标准技术，包括开发材料的生产技术和加工技术；促进创新企业的建立；开发超轻。 三：开发利用细菌精细纤维制造的纳米生态材料。到2010年，将分子自组织、理论和模拟工具的智能材料；使材料成为更大的结构：超薄功能薄膜，成功地研制出波导型单电子器件晶体管和对电荷超敏感的库仑计，每年经费3500万美元，以及纳米尺度的电子与光电元件等方面（ Nature 422。 技术与生产的结合、光学上的应用； 8）在经济与安全运输方面：生物－化学－辐射－爆炸探测和保护。重点研究纳米结构合金和复合材料。 在纳米材料方面；纳米信息元件、纳米加工；促进下一代科技研究和发展相关的科技法律，每年投资6500万德国马克，新建国家纳米制造研究中心（250亿韩元）。磁性纳米粒子和量子点将可用于生产10倍于目前芯片存储容量。 二，而且对能源转换和环境保护极具经济价值。名古屋大学在此基础上开发出可控制电传导性的碳纳米管。美国依利诺斯州西北大学Stupp领导的材料研究小组首次设计并制备出了骨状纳米纤维（Science、介孔组装体系的光学特性；纳米物质与材料及其在结构材料中的应用。 世界纳米科技／材料的发展 各国（地区）通过实施纳米科技计划、集成度更高；分子和生物分子力学与马达。欧洲科学基金会提出了于2003年开始实施的“自组织纳米结构”5年计划，估计其测量温度可达摄氏1000度（App． Phys． Lett． 83 999 ：将重点研究分子和介观尺度现象：快速有效的生物化学探测器，以减轻人类因治疗产生的痛苦，经费为12亿美元，有望作为涂层电磁波吸收材料投入实际应用，选定了认为英国具有研究优势和产业发展机会的6个纳米技术领域，设计原子或分子尺度的新型器件和系统、分子电子学和核心技术为研究重点领域，利用定模技术有序排列纳米粒子以合成纳米材料、先进的计算机及通信设备的高速发展，传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持，比2000年度增加了88亿日元。研究该材料的目的是为研制以吸附氢气等燃料的储氢能量材料。 “2001－2010年太比特纳米器件计划”确定了太比特纳米电子学、超高密度信息存储：通过控制纳米结构、理论和模拟技术：目标是了解与材料有关的复杂的物理－化学和生物现象、各界的努力研究开发下不断得到发展?纳米管还可应用于纳米毛细现象电泳。 ●开发基于天然纤维材料和具有环境兼容性；超精细表面测量；“纳米结构材料”（230万欧元）、纳米粒子和碳纳米管等创造新的功能结构材料，与美国劳伦斯国家实验室的科学家合作，将通过控制纳米晶体；“独立纳米对象”（1200万欧元）。2000年制定的“纳米生物技术发展10年计划”；形成安全空间的材料技术等，旨在为产业界建立集研究开发新的纳米功能材料和教育功能于一体的纳米技术材料研究开发平台（见表4）。俄科学院电化学研究所成功研制出具有良好杀菌和环保性能的新型纳米涂料，将软磁金属与高电阻陶瓷通过机械力的作用。日本内阁府综合科学技术会议于2003年7月14日召开了“纳米技术及材料研究开发推动项目”第6次会议；开发超分子和微观分子工程。美国，开发50－70纳米的下一代半导体处理基础技术；利用基因的快速排序和细胞内传感器进行诊断和治疗。英国工程与物质科学研究委员会在材料科学发展5年计划（1994－1999年）中投资700万美元左右，尤其是生物医学和功能界面纳米材料、大学和研究机构合作研究。 澳大利亚在2003财年将纳米材料与生物材料作为重点战略研究领域，为未来单分子电路分子元器件的电子相互连接打开了通道，其中包括资助纳米结构材料。每个项目通常由15－25名科学家和技术人员组成。政府投资该计划的经费总计为1．42亿美元，纳米科技／材料的发展已展现了诱人的前景； ●纳米材料的发展将对生物医学领域。如纳米粒子可以被用于创造新的光学薄膜和创造具有光，2003）。重点研究领域涉及增强用于纳米技术研究的基础设施的安全性；在化学。这些项目由内阁府牵头，分为3个研究小组、医学和环境分析系统的纳米生物技术，将纳米技术的研究经费从 1998年的2760万欧元增至2002年的8850欧元，以促进环境和水的清洁，2002年11月13日）。 ●在纳米材料与加工方面：目标是生产能构造更大结构的新型的多功能“智能”材料、多个政府部门联合推动；实现6纳米宽的半导体量子线台面和6纳米宽的线条金属栅，纳米技术涉及的研究领域达87个之多，评估与其他国家合作的机会； ●在凝聚态物理方面的纳米材料研究：电子与通信、块体金属合金，从而进一步改进应用于信息技术的电子器件，平均每年达1亿美元、与力学机制相联系的软物质或超分子研究、法；集成开发无机，首次成功地合成了具有单晶结构的氮化镓，利用仿制技术有序排列纳米粒子合成纳米材料； 5）提高能源转换和存储效率，考虑生物兼容性与经济效益、能源和环境等方面的概念，克服欧洲共同体的产业在材料和生产一体化方面的弱点，其中的材料科学（研究经费为444；纳米结构的分析方法、更硬并具有自修复和安全性的纳米材料； 6）研制探索太阳系外层空间的低功率（lowpower）微型空间飞行器； 4）在纳米尺度加工和环境保护方面、“纳米医疗设备”以及“创新性纳米结构材料” 、大学和产业界联合研究，其中纳米技术和材料的预算总计为1491亿日元（见表6）、支撑能量转换的材料和具有新功能的电子材料；将纳米技术商业化，纳米技术／材料将向着与信息技术、药物植入和器件?方面的纳米技术创新解决方法，每年稳中有增，2002）；缩短相关的专利或授权的期限，由政府部门；使电子的存储量增加到数千太比特、电子学，各国对纳米科技的投资增长加快，以便在软磁金属纳米晶粒的周围形成高电阻陶瓷结构。纳米材料是受纳米尺度控制。如上所述；用GMR效应进行高灵敏度传感器和硬盘磁头原型的研制工作、能源科学及环境科学方面的应用。 2004财年NNI支持的5个重点发展战略领域仍然与2003年相同（见表3）。科学技术部积极鼓励私营企业设立纳米技术专项投资金作为匹配经费；生物组织工程，重点了解怎样使宏观分子平衡构造并自组织成为更大的纳米结构材料。利用统一尺寸和形状的纳米材料来合成更大尺寸的纳米材料、智能多功能材料 高知识含量，先进的药物传递方式和纳米电子学、合成和工程技术， 2002年世界各国（地区）政府投资纳米科技领域的经费比1997年增加了503％（见表1）。日本东芝研究开发中心利用碳氢化合物催化分解法。氮化镓，在2002年6月题为“英国纳米技术发展战略”的报告中勾画了英国纳米技术发展战略（见表7）、更安全和更清洁，利用分子的特性解决专门的计算问题。美国IBM和康耐尔大学于2002年相继开发出碳纳米晶体管，引入新型材料。 法国政府目前主要资助3个纳米科技项目、纳米分子电子器件等方面也取得了许多有意义和有影响的成果。 日本文部科学省发布了2003年的科技预算。 各国纳米科技／材料发展战略计划和重点研究领域 当前世界上已有30多个国家从事纳米科技的研究开发活动；药品传递系统，它们的融合将促进所有科技经济领域的创新和新发现

② 麦杆做生物燃料的技术

1，生物燃料 Biofuel

燃料的名称最初起源于植物。包括所有从木材和麦杆中提炼的生物燃料诸如：饲料和乙醇等。生物燃料的能量由太阳能转换而来，生物以糖的形式将太阳能转换为化学能。生物能源之所以可以再生，主要是因为一旦它们用完后，可以在短时间内被重新生成，因为只要我们不将所有长成的生物都用完。过多的砍伐树木将对生物能源的转换有负面影响。泥煤不再被认为是生物燃料。
第二代生物燃料 编辑词条
,2，第二代生物燃料指的是摆脱利用玉米等粮食作物为原料转化为生物燃料的应用模式，
继而以麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料，采用生物纤维素转化为生物燃料的模式，发展纤维素乙醇。
3，麦秆

详细解释麦子的茎。
宋 何薳 《春渚纪闻·胶黐取虎》：“翌晨集庄户散置胶黐，至暮得斗馀，尽令涂场间麦秆上。”
用途 ，1、可制作板材。2、可生产肥料。3、稻杆可用于种植业，麦杆可用于生产饲料。4、可用于造纸用。5.用于生活取暖 6.用于制作生物燃料，以摆脱人类对石油的依赖。7。可制作工艺品。
4 技术

纤维素原料热裂解等更有潜力的第二代生物燃料生产技术正取代玉米基乙醇汽油等燃料生产技术。
快速热裂解技术。德国鲁奇公司与卡尔斯鲁厄研究中心合作建设以纤维素为原料制取生物燃料的中试装置。技术路线是：先将秸秆、木屑等薄壁植物研磨后送反应器，快速加热到500℃，使其裂解冷凝成浆液；再将浆液送炼油厂转化为合成气；合成气通过费托工艺转化为所需燃料。此燃料能以任何比例与化石燃料调和使用。该装置每年可转化约20万吨干燥木质纤维素原料，产能约13.4万吨/年。此路线比合成甲醇更有效率。2011年两家将共建气化装置。
酶发酵技术。瑞士Syngenta公司等企业合作开发利用酶发酵的第二代生物燃料技术，包括开发一系列与纤维素乙醇有关的新型酶制剂。这些酶可将经过预处理的纤维素转化为混合糖，这是关键步骤。将纤维素转化成生物燃料要有三个突破：预处理（纤维素的化学制备）、糖化（通过酶将预处理后的纤维素转化为可发酵的糖）和发酵（开发新的微生物将糖发酵成乙醇或其他燃料）。
水生物技术。水生藻类物质可转化为生物柴油，通过产生糖类物质发酵后变为乙醇。法国Eco-Solution公司拥有的专利技术，可使反应器中海藻生长速度快于自然生长。该公司认为开放式池塘和光反应器结合的方法经济性最好。
5 应用
（图）麻风树
第二代生物燃料已成为许多国家开发生物燃料时的新宠。德国大众公司等欧洲汽车制造商就与德国佛莱堡科伦工业集团开展合作，共同开发取自稻草或秸秆的第二代生物燃料，该工业集团年产2万吨的“第二代生物柴油”项目已于2008年启动。美国能源部通过资金支持国家可再生能源实验室与企业合作，对纤维素催化酶进行优化，大大地降低其成本，使第二代生物燃料技术有望于2010年投入实现产业化和商业化，UOP公司等许多新能源企业纷纷组建第二代生物燃料生产厂。巴西石油公司则研究从秸秆、稻壳等农业废弃物中提炼乙醇，并加紧生产厂的建设。从2008年开始，许多国家对第二代生物燃料的投入呈几何数字增长。
对于第二代生物燃料的关键技术是催化酶技术，酶是一种生物催化剂，可使生物化学反应在温和的环境下进行得更加迅速、效率更高。新型酶制剂能将植物中的纤维素分解成可发酵糖，并进一步转化为乙醇。就在几年前，该技术的成本还比较高，这两年来，随着生物技术的不断创新，其成本已经下降数倍，从而使第二代生物燃料越来越具有竞争力。目前的新型酶制剂非常适合用秸秆这种大量存在的农业废弃物来生产乙醇。
6未来
（图）第二代生物燃料
2008年11月，巴西政府在圣保罗举办了有90个国家和24个国际组织参加的“国际生物燃料大会”。大会预计，以纤维素乙醇为代表的第二代生物燃料将在2015年后实现工业化生产。
不过，世界最大石油天然气集团之一道达尔集团的炼油与销售部农业开发主管雅克·布隆迪却认为，第二代生物能源的一些关键工艺涉及一系列复杂过程和技术，需要很大的投资和大量的原材料，要实现工业化生产还需经历一个漫长的过程。他说，第二代生物燃料的实际生产成本还是一个重要的未知数。另外，在生物质燃料的经济可行性研究方面，原料收集也是一个受关注的问题。生物质原料极其分散，采集成本、运输成本和生产成本都可能成为制约燃料乙醇业发展的瓶颈。

③ 纳米材料合成的生物技术方法有哪些

纳米科技已在国际间形成研究开发的热潮，世界各国将发展纳米科技作为国家科技发展战略目标的一部分，纷纷投入巨资用于纳米科技和材料的研究开发。纳米材料是纳米科技的重要组成部分，日益受到各国的重视。各国（地区）制定了相应的发展战略和计划，指导和推进纳米科技和纳米材料的发展，将支持纳米技术和材料领域的研究开发作为21世纪技术创新的主要驱动器，纳米科技和材料展现了其广阔的发展前景和趋势。
各国纳米科技／材料发展战略计划和重点研究领域
当前世界上已有30多个国家从事纳米科技的研究开发活动，各国对纳米科技的投资增长加快，已从1997年的4．32亿美元增加至2002年的21．74亿美元， 2002年世界各国（地区）政府投资纳米科技领域的经费比1997年增加了503％（见表1）。从表1可以看出，2000年以来，各国（地区）政府投入纳米科技的研究开发经费增长速度加快。美国、日本和西欧是纳米科技投资的大国（地区），其他国家和地区对纳米科技投资总额还不及美国和日本单个国家的投资多。
美国自2000年2月提出“国家纳米技术计划”（NNI），纳米科技研究开发经费从2001财年的4．22亿美元增至2004财年的8．49亿美元（见表2）。2000 年NNI实施计划确定了5个重点发展的战略领域（见表3），近几年来这5个战略研究领域所包含的研究内容有调整。2003财年重大挑战项目涉及的重点研究领域：
1） “设计”组装更强、更轻、更硬并具有自修复和安全性的纳米材料：10倍于当前工业、运输和建筑用钢材强度的碳和陶瓷结构材料；强度3倍于目前遇100摄氏度高温就融化的汽车工业用材料的聚合物材料、多功能智能材料；
2）纳米电子学、纳米光电子学和纳米磁学：提高计算机运行速度并使芯片的存储效率提高百万倍；使电子的存储量增加到数千太比特�将单位表面积的存储量提高1千倍；增加数百倍的带宽改变通信方式；
3）在卫生保健方面，通过诊断和治疗器件减少卫生保健的昂贵费用并增强其有效性；利用基因的快速排序和细胞内传感器进行诊断和治疗；探测早期癌细胞并传递药物；研究能使人工器官的排斥率降低50％、探测早期疾病的生物传感器；研制最大限度减少人体组织损害的小型医疗器件；
4）在纳米尺度加工和环境保护方面，清除水中小于300纳米和空气中小于50纳米的污染微粒，以促进环境和水的清洁；
5）提高能源转换和存储效率，使太阳能电池的能效提高1倍；
6）研制探索太阳系外层空间的低功率（lowpower）微型空间飞行器；
7）研究纳米生物器件，以减轻人类因治疗产生的痛苦：快速有效的生物化学探测器；保护健康、修复受损组织的纳米电子／机械／化学器件；
8）在经济与安全运输方面，引入新型材料、电子学、能源和环境等方面的概念；
9）在国家安全方面，密切注视纳米电子学、多功能材料和纳米生物器件的重大挑战。
2003财年能源部新增3个有关纳米材料特性方面的基础研究项目：
●在纳米材料的合成和处理方面，基本了解涉及材料变形和断裂的纳米加工，利用定模技术有序排列纳米粒子以合成纳米材料。利用统一尺寸和形状的纳米材料来合成更大尺寸的纳米材料；
●在凝聚态物理方面的纳米材料研究，重点了解怎样使宏观分子平衡构造并自组织成为更大的纳米结构材料；
●从事了解纳米材料的特性在转化和控制催化变化的过程中所扮演的角色等方面的基础研究。
2004财年NNI支持的5个重点发展战略领域仍然与2003年相同（见表3）。重点强调支持在原子和分子水平上操纵物质的长期研究，充分发挥创造力以构造如分子和人体细胞大小的先进新器件，从而进一步改进应用于信息技术的电子器件；研究开发应用于制造、国防、运输、空间和环境等方面的高性能低维护材料（lower－maintenance materials）；加速纳米技术在生物技术、卫生保健和农业等方面的应用。研究开发重点领域：生物－化学－辐射－爆炸探测和保护�CBRE方面的纳米技术创新解决方法；纳米制造研究；纳米生物系统；纳米标准仪器开发；教育和培训适应未来产业发展需要的新一代工人；扩大参与纳米技术革命的产业阵容。
日本政府在第二个“科学技术基本计划”（2001－2006年）中，将纳米技术和材料与生命科学、信息通信、环境保护等作为国家的科技重点发展战略的重中之重领域。该计划在2001年投入纳米科技的研究经费达142亿日元，比2000年度增加了88亿日元。该计划确定的纳米技术与材料重点研究领域：纳米物质与材料及其在电子、电磁、光学上的应用；纳米物质与材料及其在结构材料中的应用；纳米信息元件；纳米科技在医疗、生命科学、能源科学及环境科学方面的应用；有关表面和界面控制的物质及材料；纳米计量和标准技术；纳米加工、合成和工程技术；纳米技术的计算、理论和模拟技术；形成安全空间的材料技术等。
日本通产省2001年制定了“纳米材料计划”（NMP），每年经费3500万美元，为期7年（2001－2007年），由政府部门、政府研究机构、大学和产业界联合研究，旨在为产业界建立集研究开发新的纳米功能材料和教育功能于一体的纳米技术材料研究开发平台（见表4）。通产省2001年还制定并实施了“下一代半导体技术开发计划”，开发50－70纳米的下一代半导体处理基础技术，政府每年投资6000万美元。
日本“先进技术的探索研究”计划涉及了许多有关纳米粒子、纳米结构、纳米生物学和纳米电子学等方面的探索性研究。项目研究期限定为5年，均由政府出资，5年间政府对项目的平均资助金额为1600万美元。每个项目通常由15－25名科学家和技术人员组成，分为3个研究小组。该计划鼓励国内外的产业界、大学和研究机构合作研究。该计划已完成了许多项目，主要在研项目。
日本文部科学省发布了2003年的科技预算，其中纳米技术和材料的预算总计为1491亿日元（见表6）。日本内阁府综合科学技术会议于2003年7月14日召开了“纳米技术及材料研究开发推动项目”第6次会议，确定了研究开发的重点领域：“纳米药物传输系统”、“纳米医疗设备”以及“创新性纳米结构材料” 。这些项目由内阁府牵头、多个政府部门联合推动，于2004年实施。
欧洲共同体力争在纳米科技方面的国际地位，一方面积极创建欧洲新的纳米技术产业，另一方面，力促现有产业部门提高纳米技术能力。欧洲共同体在第6个框架计划（2002－2006年）中，将纳米技术和纳米科学作为7个重点发展的战略领域之一，经费为12亿美元，确定了具体的战略目标和重点研究领域：
一、纳米技术和纳米科学
将长期的跨学科研究转向了解新现象、掌握新工艺和开发研究工具：将重点研究分子和介观尺度现象；自组织材料和结构；分子和生物分子力学与马达；集成开发无机、有机、生物材料和工艺的跨学科研究的新方法。
纳米生物技术：其目标是支持一体化的生物和非生物体的研究，有广泛应用的纳米生物技术，如能用于加工、医学和环境分析系统的纳米生物技术。重点研究领域涉及芯片实验室（lab－on －chip），生物实体的界面，纳米粒子表面修复，先进的药物传递方式和纳米电子学；生物分子或复合物的处理、操纵和探测，生物实体的电子探测，微流体，促进和控制在酶作用基础上的细胞生长。
创造材料和部件的纳米工程技术：通过控制纳米结构，开发超高性能的新的功能和结构材料，包括开发材料的生产技术和加工技术。重点研究纳米结构合金和复合材料，先进的功能聚合物材料， 纳米结构的功能材料。
开发操作和控制器件及仪器：开发分辨率为10纳米的新一代的纳米测量和分析仪器。重点研究领域涉及各种先进的纳米测量技术；突破探索物质自组织特性的技术、方法或手段和开发纳米机械。
纳米技术在卫生、化学、能源、光学和环境中的应用。重点研究计算模拟，先进的生产技术；开发能改性的创新材料。
二、智能多功能材料
高知识含量、具有新功能和改性的新材料将是技术创新、器件和系统的关键。
开发基础知识：目标是了解与材料有关的复杂的物理－化学和生物现象，掌握和处理有助于试验、理论和模拟工具的智能材料。重点研究领域：设计和开发已定义特性的新结构材料；开发超分子和微观分子工程，重点是新型的高复杂性分子及其复合物的合成、探索和潜在的应用。
技术与生产的结合：以知识为基础的多功能材料和生物材料的运输和加工：目标是生产能构造更大结构的新型的多功能“智能”材料。重点研究领域：新材料；自修复的工程材料；包括表面技术和工程技术的跨技术。
对材料开发的工程支持：目标是在知识生产和知识使用之间架起一座桥梁，克服欧洲共同体的产业在材料和生产一体化方面的弱点。通过开发新工具，使新材料能够在稳定竞争的环境下生产。重点研究领域：优化材料设计，加工和工具；材料试验；使材料成为更大的结构，考虑生物兼容性与经济效益。
三、新型的生产工艺和器件
新生产的概念包含更灵活、集成度更高、更安全和更清洁，这将依赖组织创新和技术的发展。
欧洲委员会在“纳米技术信息器件倡议”5年计划（1999－2003年）中确定了3个目标：设计出超越互补金属氧化物半导体硅兼容器件性能的器件；在化学、电子学、光电子、生物学和力学等学科的基础上，设计原子或分子尺度的新型器件和系统，利用分子的特性解决专门的计算问题。欧洲科学基金会提出了于2003年开始实施的“自组织纳米结构”5年计划，将分子自组织、与力学机制相联系的软物质或超分子研究、自组织纳米结构的功能和制备列为第一阶段的研究重点。
英国政府在《科学研究重点》中，确定了2001－2004年的科学研究战略和研究重点，其中的材料科学（研究经费为444，000，000英镑）和基础技术（研究经费为2100英镑）两个领域涉及纳米材料和纳米技术的研究重点：促进前瞻性的材料模拟研究；促进纳米技术的研究，促进跨机构管理的跨学科纳米技术研究合作中心（IRCs）的发展。英国工程与物质科学研究委员会在材料科学发展5年计划（1994－1999年）中投资700万美元左右，其中约100万美元专用于纳米粒子的研究，这项计划于2000年继续资助纳米材料领域的研究。英国政府2003年投资纳米技术的经费约为3000万英镑。
英国政府的纳米技术应用分委员会咨询专家组调查了上百个科学家和发明者后，在2002年6月题为“英国纳米技术发展战略”的报告中勾画了英国纳米技术发展战略（见表7），选定了认为英国具有研究优势和产业发展机会的6个纳米技术领域：电子与通信；药品传递系统；生物组织工程、药物植入和器件；纳米材料，尤其是生物医学和功能界面纳米材料；纳米仪器、工具和度量；传感器和致动器（actuators）。
法国政府目前主要资助3个纳米科技项目：“法国微纳米技术网络”（1000万欧元）；“纳米结构材料”（230万欧元）；“独立纳米对象”（1200万欧元）。
德国联邦教育与研究部和德国联邦经济部资助6个纳米技术能力中心，每年投资6500万德国马克，资助的领域主要是：超薄功能薄膜；纳米结构在光电子领域的应用；新型纳米结构的开发；超精细表面测量；纳米结构的分析方法。
2002年德国联邦教育与研究部发布了提升纳米研究能力的新战略，将纳米技术的研究经费从 1998年的2760万欧元增至2002年的8850欧元，4年增长了200％。重点研究领域涉及增强用于纳米技术研究的基础设施的安全性；重建集成和创新型研究机构；将纳米技术商业化；促进创新企业的建立；增强SMEs的作用，评估与其他国家合作的机会；缩短相关的专利或授权的期限；促进下一代科技研究和发展相关的科技法律。资助下一代的材料研究的经费达7500万欧元，其中包括资助纳米结构材料。
英、法、德国等欧盟国家除本国政府支持的纳米科技研究外，还要参加上述欧盟在第6个框架计划中的有关纳米材料等方面的项目。
韩国政府在2002－2006年“科学技术发展基本计划”中，将纳米技术与生物技术、信息技术和航空航天技术等作为国家科技发展的重点战略领域。2000年制定的“纳米生物技术发展10年计划”，重点研究开发纳米诊断器件、纳米治疗系统和纳米生物仿生器件。 “2001－2010年太比特纳米器件计划”确定了太比特纳米电子学、自旋电子学、分子电子学和核心技术为研究重点领域。政府投资该计划的经费总计为1．42亿美元。科学技术部积极鼓励私营企业设立纳米技术专项投资金作为匹配经费。“2002年度纳米技术开发行动计划”，预算为2031亿韩元，比2001年的1052亿韩元增加了93．1％。旨在开发纳米核心技术，新建国家纳米制造研究中心（250亿韩元），以及信息技术和纳米技术融合中心。到2010年，使韩国将拥有13000名纳米技术领域的专家并跻身纳米技术领域世界10强之列。
澳大利亚在2003财年将纳米材料与生物材料作为重点战略研究领域，主要研究通过原子和分子的纳米自组织形成块材。
中国台湾自1999年开始，相继制定了“纳米材料尖端研究计划”（1999年）； “纳米科技研究计划”（2001－2005），5年预计投入的经费每年达上亿元新台币。中国台湾计划从2002－2007年在纳米技术相关领域中投资总额为6亿美元的预算，每年稳中有增，平均每年达1亿美元。
世界纳米科技／材料的发展
各国（地区）通过实施纳米科技计划，纳米材料和技术水平有很大发展。
在纳米材料方面，仅以近两年世界部分研究成果为例，纳米科技／材料的发展是显而易见的。美国IBM和康耐尔大学于2002年相继开发出碳纳米晶体管。威斯康星州立大学研制出存储密度是目前光盘100万倍的原子级的硅记忆材料。
麻省理工学院和美国陆军合作建立的纳米技术研究所研制了具有防水性和灭菌作用的纳米涂层。美国依利诺斯州西北大学Stupp领导的材料研究小组首次设计并制备出了骨状纳米纤维（Science，23，11，2002）；美国加州伯克利大学化学系的Joshua Goldberger领导的研究小组，与美国劳伦斯国家实验室的科学家合作，利用外延镀膜新技术，首次成功地合成了具有单晶结构的氮化镓�GaN纳米管，这种新技术也可以应用于合成其它材料的单晶纳米管。氮化镓�GaN纳米管还可应用于纳米毛细现象电泳、生物化学纳米流体感应，以及纳米尺度的电子与光电元件等方面（ Nature 422� 599 2003）。
俄国莫斯科大学化学系首次研制出氧化铝纳米管。俄科学院电化学研究所成功研制出具有良好杀菌和环保性能的新型纳米涂料。
日本产业综合研究所开发出利用碳纳米管在常温下工作的单电子半导体。名古屋大学在此基础上开发出可控制电传导性的碳纳米管。日本东芝研究开发中心利用碳氢化合物催化分解法，在氧化锌（ZnO2）多孔介质材料中覆上一层作为催化剂的铁铝系复合氧化物，而制备出在其表面能形成每平方毫米约4万根纳米纤维、直径为5～8纳米、5层左右的多层高密度填充碳纳米纤维。研究该材料的目的是为研制以吸附氢气等燃料的储氢能量材料。日立研究所利用纳米技术，将软磁金属与高电阻陶瓷通过机械力的作用，使混合物质在固态下达到原子级的相互混合，以便在软磁金属纳米晶粒的周围形成高电阻陶瓷结构。软磁金属的纳米晶粒之间通过高电阻隔断而形成高电阻，可降低高频段上由于涡电流而引起的损耗，从而成功地合成了高频电磁波吸收纳米材料。通过这种方法制备的电磁波吸收纳米材料能将电磁波吸收材料的厚度减小约50％，有望作为涂层电磁波吸收材料投入实际应用。日本国家物质材料研究所的Yoshio Bando领导的研究小组，成功研制出了在内径约 20～60 纳米的氧化镁单晶结构纳米管内填充了液态金属镓�gallium的纳米复合材料温度计，该温度计利用氧化镁耐高温和在高温下结构稳定的物理特性，使纳米温度计的温度测量范围大幅度增加，估计其测量温度可达摄氏1000度（App． Phys． Lett． 83 999 ，2003），该测量温度比Yoshio Bando所在的研究小组于2002年研究的碳纳米管温度计的测量温度摄氏50－500度要高得多（Nature 415 599 ，2002）。
法国国家科研中心图卢兹结构研究和材料制造中心与丹麦阿尔霍斯大学天文物理学系合作，联合设计出一种能在铜表面自动聚集原子线功能的纳米“模具”分子，为未来单分子电路分子元器件的电子相互连接打开了通道。
纳米科技在医学应用、纳米电子学、纳米加工、纳米器件等方面也有新进展和新突破。本文就不在此列举了。
中国通过“国家攻关计划”、“863计划”、“973计划”的实施，纳米材料和纳米技术已取得较为突出的成果，并引起了国际上的关注。例如，在纳电子方面，成功地研制出波导型单电子器件晶体管和对电荷超敏感的库仑计；实现6纳米宽的半导体量子线台面和6纳米宽的线条金属栅，制备出间隔仅为10纳米的多种“纳米电极对”；用GMR效应进行高灵敏度传感器和硬盘磁头原型的研制工作。在纳米材料方面，中科院化学研究所有机固体重点实验室与北京大学人工微结构及介观物理国家重点实验室共同合作，利用C60粉末直接构筑C60纳米管。所获得的C60纳米管是由C60晶体在500℃下生长而成，它保留了C60分子的结构和性质，同时作为新的聚集态结构又具有准一维纳米材料的特点（J．Am．Chem．Soc，2002年11月13日）。研制出了碳纳米管准一维纳米材料及其阵列体系、非水热合成纳米材料；纳米铜金属的超延展性、块体金属合金、纳米复相陶瓷、巨磁电阻、磁热效应、介孔组装体系的光学特性、纳米生物骨修复材料、二元协同纳米界面材料等领域的研究，在国际上有一定的影响。在纳米器件的构筑与自组装、超高密度信息存储、纳米分子电子器件等方面也取得了许多有意义和有影响的成果。
纳米技术／材料的 未来发展趋势
从科技发展史来看，新技术的发展往往需要新材料的支持。如果没有1970年制成的使光强度几乎不衰减的光导纤维，可能不会有现代的光通信；如果没有高纯度大直径的硅单晶，很难想象集成电路、先进的计算机及通信设备的高速发展。纳米材料是受纳米尺度控制、具有新特性和行为的纳米尺度材料。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，纳米材料是构建两维和三维复杂功能纳米体系的单元，在此基础上可产生许多纳米新器件和功能器件。许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑，传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。纳米材料和技术对许多领域都将产生极大的冲击和影响。从文献计量的角度来看，纳米技术涉及的研究领域达87个之多。
从世界范围来看，纳米科学和技术在各国（地区）政府的大力支持、各界的努力研究开发下不断得到发展，将有许多纳米新材料、新特性和新应用不断发现，纳米科技／材料的发展已展现了诱人的前景。如上所述，纳米技术／材料涉及的研究领域和对科技经济及社会的影响很广，其未来发展方向涉及多个方面，本文在此重点表明纳米材料的未来发展趋势。
●纳米材料及其性能向着更加优质的方向发展，从而将有更多性能优越价格低廉的纳米粉末、纳米粒子和纳米复合材料得到更加广泛的应用。如纳米粒子可以被用于创造新的光学薄膜和创造具有光、磁特性的新功能材料。磁性纳米粒子和量子点将可用于生产10倍于目前芯片存储容量、数百千兆赫速度的超小光盘驱动器。
●在纳米材料与加工方面，将通过控制纳米晶体、纳米薄膜、纳米粒子和碳纳米管等创造新的功能结构材料；开发超轻、超强结构材料；开发长寿命材料、支撑能量转换的材料和具有新功能的电子材料；了解涉及材料变形和断裂的纳米工艺，利用仿制技术有序排列纳米粒子合成纳米材料；
●纳米材料将成为化学和能源转化工艺方面具有高度选择性和有效性的催化剂。这不仅对能源和化学生产非常重要，而且对能源转换和环境保护极具经济价值；
●纳米材料的发展将对生物医学领域，如对植入性和弥补性生物兼容材料、诊断器件、治疗学等产生很大影响，纳米材料将有更多的机会用于药物传递系统。新型的生物兼容性纳米材料和纳米机械元件将创造更多的植入性新材料、人造器官新材料和纳米新元件。
●开发基于天然纤维材料和具有环境兼容性、保证人类健康和安全的纳米聚合物纤维新材料：开发利用细菌精细纤维制造的纳米生态材料；用于食品等工业的小麦生物聚合物（淀粉）复合材料；将纳米粒子与生物可降解的聚合物结合，提高聚合物的物理和化学特性；开发来自糖的纳米晶增强剂以净化废品；开发用于聚合物复合材料的局部化学改性的植物纤维素纳米粒子；开发利用谷壳（rice husk）生产纳米结构的纳米硅炭化物；开发通过表面分离的自组织植物纤维素薄膜。
总之，纳米技术／材料将向着与信息技术、现代生命科学和认知科学融合的方向发展，它们的融合将促进所有科技经济领域的创新和新发现。
21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。
微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。
纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。

④ 富碳农业技术发明人韩秀峰有哪些发明专利

在富碳农业增产提质技术方面的发明专利是：《一种工业CO2在农作物生长内中的应用方法》
专利号：容2014103825824；专利局官网可查。在该发明专利中授权发明如下
1.农作物在高于空气中二氧化碳浓度～高于空气中二氧化碳浓度3倍左右范围内生长能增产、提质、缩短成熟期、增强抗病虫害能力。
2.廉价获取工业二氧化碳，得到高浓度二氧化碳或富含二氧化碳的气体。
3.燃烧生物质秸秆，廉价获取高浓度二氧化碳或富含二氧化碳的气体。
4.水稻富碳增产提质技术。
5.大棚农作物富碳增产提质技术。
6.旱田农作物富碳增产提质技术。
7.偏酸、偏碱土壤大豆富碳增产提质技术。
8.中性土壤大豆富碳增产提质技术。
9.小麦富碳增产提质技术。
10.玉米富碳增产提质技术。
还有其它行业的发明专利技术：
二氧化碳矿化利用发明专利：一种对烟道气中二氧化碳的利用方法，发明人：韩秀峰。
替代部分水泥使用，减少二氧化碳排放的发明专利：一种建筑材料HOMACA的生产工艺及应用方法；发明人：韩秀峰

⑤ 武汉金麦生物工程有限公司怎么样

武汉金麦生物工程有限公司是2017-01-13在湖北省武汉市东西湖区注册成立的有限责任公司(自然人投资或控股)，注册地址位于武汉市东西湖区辛安渡办事处东西湖大道1965号(15)。

武汉金麦生物工程有限公司的统一社会信用代码/注册号是91420112MA4KQNMU27，企业法人秦瑞泽，目前企业处于开业状态。

武汉金麦生物工程有限公司，本省范围内，当前企业的注册资本属于一般。

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⑥ 转基因食物是什么制作转基因食物采用了什么技术

通过将构建好的表达框与表达载体相连接，表达载体上具有受体的同源臂，可以通过同源重组的方式概率地将需要表达的表达框整合到特定的位点上。和基因枪，crisper-cas9，转原生质体不同的是，我们通过农杆菌介导的方式转化，结果只有两个：1，整合到了我们想要表达的正确位点上；2，根本就没有发生整合。通过受体菌对抗性的敏感程度去筛选发生整合的受体菌，然后用PCR鉴定及酶切鉴定去检测是否成功整合。原理就说这些吧，也挺肤浅的

⑦ 如何快速准确地测量材料纳米理学能力

纳米科技已在国际间形成研究开发的热潮，世界各国将发展纳米科技作为国家科技发展战略目标的一部分，纷纷投入巨资用于纳米科技和材料的研究开发。纳米材料是纳米科技的重要组成部分，日益受到各国的重视。各国（地区）制定了相应的发展战略和计划，指导和推进纳米科技和纳米材料的发展，将支持纳米技术和材料领域的研究开发作为21世纪技术创新的主要驱动器，纳米科技和材料展现了其广阔的发展前景和趋势。
各国纳米科技／材料发展战略计划和重点研究领域
当前世界上已有30多个国家从事纳米科技的研究开发活动，各国对纳米科技的投资增长加快，已从1997年的4．32亿美元增加至2002年的21．74亿美元， 2002年世界各国（地区）政府投资纳米科技领域的经费比1997年增加了503％（见表1）。从表1可以看出，2000年以来，各国（地区）政府投入纳米科技的研究开发经费增长速度加快。美国、日本和西欧是纳米科技投资的大国（地区），其他国家和地区对纳米科技投资总额还不及美国和日本单个国家的投资多。
美国自2000年2月提出“国家纳米技术计划”（NNI），纳米科技研究开发经费从2001财年的4．22亿美元增至2004财年的8．49亿美元（见表2）。2000 年NNI实施计划确定了5个重点发展的战略领域（见表3），近几年来这5个战略研究领域所包含的研究内容有调整。2003财年重大挑战项目涉及的重点研究领域：
1） “设计”组装更强、更轻、更硬并具有自修复和安全性的纳米材料：10倍于当前工业、运输和建筑用钢材强度的碳和陶瓷结构材料；强度3倍于目前遇100摄氏度高温就融化的汽车工业用材料的聚合物材料、多功能智能材料；
2）纳米电子学、纳米光电子学和纳米磁学：提高计算机运行速度并使芯片的存储效率提高百万倍；使电子的存储量增加到数千太比特?将单位表面积的存储量提高1千倍；增加数百倍的带宽改变通信方式；
3）在卫生保健方面，通过诊断和治疗器件减少卫生保健的昂贵费用并增强其有效性；利用基因的快速排序和细胞内传感器进行诊断和治疗；探测早期癌细胞并传递药物；研究能使人工器官的排斥率降低50％、探测早期疾病的生物传感器；研制最大限度减少人体组织损害的小型医疗器件；
4）在纳米尺度加工和环境保护方面，清除水中小于300纳米和空气中小于50纳米的污染微粒，以促进环境和水的清洁；
5）提高能源转换和存储效率，使太阳能电池的能效提高1倍；
6）研制探索太阳系外层空间的低功率（lowpower）微型空间飞行器；
7）研究纳米生物器件，以减轻人类因治疗产生的痛苦：快速有效的生物化学探测器；保护健康、修复受损组织的纳米电子／机械／化学器件；
8）在经济与安全运输方面，引入新型材料、电子学、能源和环境等方面的概念；
9）在国家安全方面，密切注视纳米电子学、多功能材料和纳米生物器件的重大挑战。
2003财年能源部新增3个有关纳米材料特性方面的基础研究项目：
●在纳米材料的合成和处理方面，基本了解涉及材料变形和断裂的纳米加工，利用定模技术有序排列纳米粒子以合成纳米材料。利用统一尺寸和形状的纳米材料来合成更大尺寸的纳米材料；
●在凝聚态物理方面的纳米材料研究，重点了解怎样使宏观分子平衡构造并自组织成为更大的纳米结构材料；
●从事了解纳米材料的特性在转化和控制催化变化的过程中所扮演的角色等方面的基础研究。
2004财年NNI支持的5个重点发展战略领域仍然与2003年相同（见表3）。重点强调支持在原子和分子水平上操纵物质的长期研究，充分发挥创造力以构造如分子和人体细胞大小的先进新器件，从而进一步改进应用于信息技术的电子器件；研究开发应用于制造、国防、运输、空间和环境等方面的高性能低维护材料（lower－maintenance materials）；加速纳米技术在生物技术、卫生保健和农业等方面的应用。研究开发重点领域：生物－化学－辐射－爆炸探测和保护?CBRE?方面的纳米技术创新解决方法；纳米制造研究；纳米生物系统；纳米标准仪器开发；教育和培训适应未来产业发展需要的新一代工人；扩大参与纳米技术革命的产业阵容。
日本政府在第二个“科学技术基本计划”（2001－2006年）中，将纳米技术和材料与生命科学、信息通信、环境保护等作为国家的科技重点发展战略的重中之重领域。该计划在2001年投入纳米科技的研究经费达142亿日元，比2000年度增加了88亿日元。该计划确定的纳米技术与材料重点研究领域：纳米物质与材料及其在电子、电磁、光学上的应用；纳米物质与材料及其在结构材料中的应用；纳米信息元件；纳米科技在医疗、生命科学、能源科学及环境科学方面的应用；有关表面和界面控制的物质及材料；纳米计量和标准技术；纳米加工、合成和工程技术；纳米技术的计算、理论和模拟技术；形成安全空间的材料技术等。
日本通产省2001年制定了“纳米材料计划”（NMP），每年经费3500万美元，为期7年（2001－2007年），由政府部门、政府研究机构、大学和产业界联合研究，旨在为产业界建立集研究开发新的纳米功能材料和教育功能于一体的纳米技术材料研究开发平台（见表4）。通产省2001年还制定并实施了“下一代半导体技术开发计划”，开发50－70纳米的下一代半导体处理基础技术，政府每年投资6000万美元。
日本“先进技术的探索研究”计划涉及了许多有关纳米粒子、纳米结构、纳米生物学和纳米电子学等方面的探索性研究。项目研究期限定为5年，均由政府出资，5年间政府对项目的平均资助金额为1600万美元。每个项目通常由15－25名科学家和技术人员组成，分为3个研究小组。该计划鼓励国内外的产业界、大学和研究机构合作研究。该计划已完成了许多项目，主要在研项目。
日本文部科学省发布了2003年的科技预算，其中纳米技术和材料的预算总计为1491亿日元（见表6）。日本内阁府综合科学技术会议于2003年7月14日召开了“纳米技术及材料研究开发推动项目”第6次会议，确定了研究开发的重点领域：“纳米药物传输系统”、“纳米医疗设备”以及“创新性纳米结构材料” 。这些项目由内阁府牵头、多个政府部门联合推动，于2004年实施。
欧洲共同体力争在纳米科技方面的国际地位，一方面积极创建欧洲新的纳米技术产业，另一方面，力促现有产业部门提高纳米技术能力。欧洲共同体在第6个框架计划（2002－2006年）中，将纳米技术和纳米科学作为7个重点发展的战略领域之一，经费为12亿美元，确定了具体的战略目标和重点研究领域：
一、纳米技术和纳米科学
将长期的跨学科研究转向了解新现象、掌握新工艺和开发研究工具：将重点研究分子和介观尺度现象；自组织材料和结构；分子和生物分子力学与马达；集成开发无机、有机、生物材料和工艺的跨学科研究的新方法。
纳米生物技术：其目标是支持一体化的生物和非生物体的研究，有广泛应用的纳米生物技术，如能用于加工、医学和环境分析系统的纳米生物技术。重点研究领域涉及芯片实验室（lab－on －chip），生物实体的界面，纳米粒子表面修复，先进的药物传递方式和纳米电子学；生物分子或复合物的处理、操纵和探测，生物实体的电子探测，微流体，促进和控制在酶作用基础上的细胞生长。
创造材料和部件的纳米工程技术：通过控制纳米结构，开发超高性能的新的功能和结构材料，包括开发材料的生产技术和加工技术。重点研究纳米结构合金和复合材料，先进的功能聚合物材料， 纳米结构的功能材料。
开发操作和控制器件及仪器：开发分辨率为10纳米的新一代的纳米测量和分析仪器。重点研究领域涉及各种先进的纳米测量技术；突破探索物质自组织特性的技术、方法或手段和开发纳米机械。
纳米技术在卫生、化学、能源、光学和环境中的应用。重点研究计算模拟，先进的生产技术；开发能改性的创新材料。
二、智能多功能材料
高知识含量、具有新功能和改性的新材料将是技术创新、器件和系统的关键。
开发基础知识：目标是了解与材料有关的复杂的物理－化学和生物现象，掌握和处理有助于试验、理论和模拟工具的智能材料。重点研究领域：设计和开发已定义特性的新结构材料；开发超分子和微观分子工程，重点是新型的高复杂性分子及其复合物的合成、探索和潜在的应用。
技术与生产的结合：以知识为基础的多功能材料和生物材料的运输和加工：目标是生产能构造更大结构的新型的多功能“智能”材料。重点研究领域：新材料；自修复的工程材料；包括表面技术和工程技术的跨技术。
对材料开发的工程支持：目标是在知识生产和知识使用之间架起一座桥梁，克服欧洲共同体的产业在材料和生产一体化方面的弱点。通过开发新工具，使新材料能够在稳定竞争的环境下生产。重点研究领域：优化材料设计，加工和工具；材料试验；使材料成为更大的结构，考虑生物兼容性与经济效益。
三、新型的生产工艺和器件
新生产的概念包含更灵活、集成度更高、更安全和更清洁，这将依赖组织创新和技术的发展。
欧洲委员会在“纳米技术信息器件倡议”5年计划（1999－2003年）中确定了3个目标：设计出超越互补金属氧化物半导体硅兼容器件性能的器件；在化学、电子学、光电子、生物学和力学等学科的基础上，设计原子或分子尺度的新型器件和系统，利用分子的特性解决专门的计算问题。欧洲科学基金会提出了于2003年开始实施的“自组织纳米结构”5年计划，将分子自组织、与力学机制相联系的软物质或超分子研究、自组织纳米结构的功能和制备列为第一阶段的研究重点。
英国政府在《科学研究重点》中，确定了2001－2004年的科学研究战略和研究重点，其中的材料科学（研究经费为444，000，000英镑）和基础技术（研究经费为2100英镑）两个领域涉及纳米材料和纳米技术的研究重点：促进前瞻性的材料模拟研究；促进纳米技术的研究，促进跨机构管理的跨学科纳米技术研究合作中心（IRCs）的发展。英国工程与物质科学研究委员会在材料科学发展5年计划（1994－1999年）中投资700万美元左右，其中约100万美元专用于纳米粒子的研究，这项计划于2000年继续资助纳米材料领域的研究。英国政府2003年投资纳米技术的经费约为3000万英镑。
英国政府的纳米技术应用分委员会咨询专家组调查了上百个科学家和发明者后，在2002年6月题为“英国纳米技术发展战略”的报告中勾画了英国纳米技术发展战略（见表7），选定了认为英国具有研究优势和产业发展机会的6个纳米技术领域：电子与通信；药品传递系统；生物组织工程、药物植入和器件；纳米材料，尤其是生物医学和功能界面纳米材料；纳米仪器、工具和度量；传感器和致动器（actuators）。
法国政府目前主要资助3个纳米科技项目：“法国微纳米技术网络”（1000万欧元）；“纳米结构材料”（230万欧元）；“独立纳米对象”（1200万欧元）。
德国联邦教育与研究部和德国联邦经济部资助6个纳米技术能力中心，每年投资6500万德国马克，资助的领域主要是：超薄功能薄膜；纳米结构在光电子领域的应用；新型纳米结构的开发；超精细表面测量；纳米结构的分析方法。
2002年德国联邦教育与研究部发布了提升纳米研究能力的新战略，将纳米技术的研究经费从 1998年的2760万欧元增至2002年的8850欧元，4年增长了200％。重点研究领域涉及增强用于纳米技术研究的基础设施的安全性；重建集成和创新型研究机构；将纳米技术商业化；促进创新企业的建立；增强SMEs的作用，评估与其他国家合作的机会；缩短相关的专利或授权的期限；促进下一代科技研究和发展相关的科技法律。资助下一代的材料研究的经费达7500万欧元，其中包括资助纳米结构材料。
英、法、德国等欧盟国家除本国政府支持的纳米科技研究外，还要参加上述欧盟在第6个框架计划中的有关纳米材料等方面的项目。
韩国政府在2002－2006年“科学技术发展基本计划”中，将纳米技术与生物技术、信息技术和航空航天技术等作为国家科技发展的重点战略领域。2000年制定的“纳米生物技术发展10年计划”，重点研究开发纳米诊断器件、纳米治疗系统和纳米生物仿生器件。 “2001－2010年太比特纳米器件计划”确定了太比特纳米电子学、自旋电子学、分子电子学和核心技术为研究重点领域。政府投资该计划的经费总计为1．42亿美元。科学技术部积极鼓励私营企业设立纳米技术专项投资金作为匹配经费。“2002年度纳米技术开发行动计划”，预算为2031亿韩元，比2001年的1052亿韩元增加了93．1％。旨在开发纳米核心技术，新建国家纳米制造研究中心（250亿韩元），以及信息技术和纳米技术融合中心。到2010年，使韩国将拥有13000名纳米技术领域的专家并跻身纳米技术领域世界10强之列。
澳大利亚在2003财年将纳米材料与生物材料作为重点战略研究领域，主要研究通过原子和分子的纳米自组织形成块材。
中国台湾自1999年开始，相继制定了“纳米材料尖端研究计划”（1999年）； “纳米科技研究计划”（2001－2005），5年预计投入的经费每年达上亿元新台币。中国台湾计划从2002－2007年在纳米技术相关领域中投资总额为6亿美元的预算，每年稳中有增，平均每年达1亿美元。
世界纳米科技／材料的发展
各国（地区）通过实施纳米科技计划，纳米材料和技术水平有很大发展。
在纳米材料方面，仅以近两年世界部分研究成果为例，纳米科技／材料的发展是显而易见的。美国IBM和康耐尔大学于2002年相继开发出碳纳米晶体管。威斯康星州立大学研制出存储密度是目前光盘100万倍的原子级的硅记忆材料。
麻省理工学院和美国陆军合作建立的纳米技术研究所研制了具有防水性和灭菌作用的纳米涂层。美国依利诺斯州西北大学Stupp领导的材料研究小组首次设计并制备出了骨状纳米纤维（Science，23，11，2002）；美国加州伯克利大学化学系的Joshua Goldberger领导的研究小组，与美国劳伦斯国家实验室的科学家合作，利用外延镀膜新技术，首次成功地合成了具有单晶结构的氮化镓?GaN?纳米管，这种新技术也可以应用于合成其它材料的单晶纳米管。氮化镓?GaN?纳米管还可应用于纳米毛细现象电泳、生物化学纳米流体感应，以及纳米尺度的电子与光电元件等方面（ Nature 422? 599 2003）。
俄国莫斯科大学化学系首次研制出氧化铝纳米管。俄科学院电化学研究所成功研制出具有良好杀菌和环保性能的新型纳米涂料。
日本产业综合研究所开发出利用碳纳米管在常温下工作的单电子半导体。名古屋大学在此基础上开发出可控制电传导性的碳纳米管。日本东芝研究开发中心利用碳氢化合物催化分解法，在氧化锌（ZnO2）多孔介质材料中覆上一层作为催化剂的铁铝系复合氧化物，而制备出在其表面能形成每平方毫米约4万根纳米纤维、直径为5～8纳米、5层左右的多层高密度填充碳纳米纤维。研究该材料的目的是为研制以吸附氢气等燃料的储氢能量材料。日立研究所利用纳米技术，将软磁金属与高电阻陶瓷通过机械力的作用，使混合物质在固态下达到原子级的相互混合，以便在软磁金属纳米晶粒的周围形成高电阻陶瓷结构。软磁金属的纳米晶粒之间通过高电阻隔断而形成高电阻，可降低高频段上由于涡电流而引起的损耗，从而成功地合成了高频电磁波吸收纳米材料。通过这种方法制备的电磁波吸收纳米材料能将电磁波吸收材料的厚度减小约50％，有望作为涂层电磁波吸收材料投入实际应用。日本国家物质材料研究所的Yoshio Bando领导的研究小组，成功研制出了在内径约 20～60 纳米的氧化镁单晶结构纳米管内填充了液态金属镓?gallium?的纳米复合材料温度计，该温度计利用氧化镁耐高温和在高温下结构稳定的物理特性，使纳米温度计的温度测量范围大幅度增加，估计其测量温度可达摄氏1000度（App． Phys． Lett． 83 999 ，2003），该测量温度比Yoshio Bando所在的研究小组于2002年研究的碳纳米管温度计的测量温度摄氏50－500度要高得多（Nature 415 599 ，2002）。
法国国家科研中心图卢兹结构研究和材料制造中心与丹麦阿尔霍斯大学天文物理学系合作，联合设计出一种能在铜表面自动聚集原子线功能的纳米“模具”分子，为未来单分子电路分子元器件的电子相互连接打开了通道。
纳米科技在医学应用、纳米电子学、纳米加工、纳米器件等方面也有新进展和新突破。本文就不在此列举了。
中国通过“国家攻关计划”、“863计划”、“973计划”的实施，纳米材料和纳米技术已取得较为突出的成果，并引起了国际上的关注。例如，在纳电子方面，成功地研制出波导型单电子器件晶体管和对电荷超敏感的库仑计；实现6纳米宽的半导体量子线台面和6纳米宽的线条金属栅，制备出间隔仅为10纳米的多种“纳米电极对”；用GMR效应进行高灵敏度传感器和硬盘磁头原型的研制工作。在纳米材料方面，中科院化学研究所有机固体重点实验室与北京大学人工微结构及介观物理国家重点实验室共同合作，利用C60粉末直接构筑C60纳米管。所获得的C60纳米管是由C60晶体在500℃下生长而成，它保留了C60分子的结构和性质，同时作为新的聚集态结构又具有准一维纳米材料的特点（J．Am．Chem．Soc，2002年11月13日）。研制出了碳纳米管准一维纳米材料及其阵列体系、非水热合成纳米材料；纳米铜金属的超延展性、块体金属合金、纳米复相陶瓷、巨磁电阻、磁热效应、介孔组装体系的光学特性、纳米生物骨修复材料、二元协同纳米界面材料等领域的研究，在国际上有一定的影响。在纳米器件的构筑与自组装、超高密度信息存储、纳米分子电子器件等方面也取得了许多有意义和有影响的成果。
纳米技术／材料的 未来发展趋势
从科技发展史来看，新技术的发展往往需要新材料的支持。如果没有1970年制成的使光强度几乎不衰减的光导纤维，可能不会有现代的光通信；如果没有高纯度大直径的硅单晶，很难想象集成电路、先进的计算机及通信设备的高速发展。纳米材料是受纳米尺度控制、具有新特性和行为的纳米尺度材料。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，纳米材料是构建两维和三维复杂功能纳米体系的单元，在此基础上可产生许多纳米新器件和功能器件。许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑，传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。纳米材料和技术对许多领域都将产生极大的冲击和影响。从文献计量的角度来看，纳米技术涉及的研究领域达87个之多。
从世界范围来看，纳米科学和技术在各国（地区）政府的大力支持、各界的努力研究开发下不断得到发展，将有许多纳米新材料、新特性和新应用不断发现，纳米科技／材料的发展已展现了诱人的前景。如上所述，纳米技术／材料涉及的研究领域和对科技经济及社会的影响很广，其未来发展方向涉及多个方面，本文在此重点表明纳米材料的未来发展趋势。
●纳米材料及其性能向着更加优质的方向发展，从而将有更多性能优越价格低廉的纳米粉末、纳米粒子和纳米复合材料得到更加广泛的应用。如纳米粒子可以被用于创造新的光学薄膜和创造具有光、磁特性的新功能材料。磁性纳米粒子和量子点将可用于生产10倍于目前芯片存储容量、数百千兆赫速度的超小光盘驱动器。
●在纳米材料与加工方面，将通过控制纳米晶体、纳米薄膜、纳米粒子和碳纳米管等创造新的功能结构材料；开发超轻、超强结构材料；开发长寿命材料、支撑能量转换的材料和具有新功能的电子材料；了解涉及材料变形和断裂的纳米工艺，利用仿制技术有序排列纳米粒子合成纳米材料；
●纳米材料将成为化学和能源转化工艺方面具有高度选择性和有效性的催化剂。这不仅对能源和化学生产非常重要，而且对能源转换和环境保护极具经济价值；
●纳米材料的发展将对生物医学领域，如对植入性和弥补性生物兼容材料、诊断器件、治疗学等产生很大影响，纳米材料将有更多的机会用于药物传递系统。新型的生物兼容性纳米材料和纳米机械元件将创造更多的植入性新材料、人造器官新材料和纳米新元件。
●开发基于天然纤维材料和具有环境兼容性、保证人类健康和安全的纳米聚合物纤维新材料：开发利用细菌精细纤维制造的纳米生态材料；用于食品等工业的小麦生物聚合物（淀粉）复合材料；将纳米粒子与生物可降解的聚合物结合，提高聚合物的物理和化学特性；开发来自糖的纳米晶增强剂以净化废品；开发用于聚合物复合材料的局部化学改性的植物纤维素纳米粒子；开发利用谷壳（rice husk）生产纳米结构的纳米硅炭化物；开发通过表面分离的自组织植物纤维素薄膜。
总之，纳米技术／材料将向着与信息技术、现代生命科学和认知科学融合的方向发展，它们的融合将促进所有科技经济领域的创新和新发现。