中國粉體網(wǎng)訊  作為首都科技創(chuàng)新的重要推動力量，“十二五”期間，北京市自然科學(xué)基金有效發(fā)揮導(dǎo)向作用，積極推動基礎(chǔ)研究緊密對接行業(yè)發(fā)展和社會需求，鼓勵科技人員研究關(guān)鍵技術(shù)和方法，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)優(yōu)秀基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，為全國科技創(chuàng)新中心建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

石墨烯材料在分子器件中的應(yīng)用取得新突破

石墨烯被公認(rèn)為目前自然界最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，它的出現(xiàn)已經(jīng)掀起了一場顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。北京市基金聚焦科技前沿，鼓勵科研人員開展新型納米材料的相關(guān)研究，為新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供不竭動力。

設(shè)計(jì)構(gòu)筑穩(wěn)定可控的單分子器件，探索其與微電子工藝的兼容性，一直是分子電子學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)。北京大學(xué)郭雪峰教授團(tuán)隊(duì)在北京市基金面上項(xiàng)目“石墨烯導(dǎo)電材料在納米/分子器件中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究”的資助下，開展了面向未來器件研發(fā)的探索性研究，原創(chuàng)性地發(fā)展了以石墨烯為電極，通過共價鍵連接的穩(wěn)定單分子器件的關(guān)鍵制備方法，解決了單分子器件制備難、穩(wěn)定性差的難題。

正是這些基礎(chǔ)研究成果的積累，使團(tuán)隊(duì)最終突破了半導(dǎo)體器件微小化發(fā)展的瓶頸，通過功能導(dǎo)向的分子工程學(xué)，成功地克服了二芳烯分子與石墨烯電極間強(qiáng)耦合作用的核心挑戰(zhàn)性問題，從而突破性地構(gòu)建了一類全可逆的光誘導(dǎo)和電場誘導(dǎo)的雙模式單分子光電子器件。

這項(xiàng)研究工作使得在中國誕生了世界首例真實(shí)穩(wěn)定可控的單分子電子開關(guān)器件，為將功能分子應(yīng)用到實(shí)用電子器件中邁出了關(guān)鍵的一步，在未來高度集成的信息處理器、分子計(jì)算機(jī)和精準(zhǔn)分子診斷技術(shù)等方面具有重大的應(yīng)用前景。這項(xiàng)科學(xué)成果發(fā)表在國際頂級期刊《Science》上，并被同期配發(fā)評述認(rèn)為“該研究展示了在納米尺度上對物質(zhì)的精致控制”，入選了2016年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。

納米銀產(chǎn)品安全性評估取得新進(jìn)展

許多新型產(chǎn)品因?yàn)槿狈Π踩�性和有效性的�?biāo)準(zhǔn)化評估，限制了它們的廣泛應(yīng)用。北京市基金著重引導(dǎo)科研人員在關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要行業(yè)，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)和使用，推動社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

納米銀具有廣譜、高效、持久的殺菌能力，能夠加快傷口愈合且無耐藥性，是當(dāng)前治療燒燙傷最有效且被普遍應(yīng)用的醫(yī)療用品之一。但是臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)納米銀顆粒（AgNPs）可能會從產(chǎn)品上脫落，通過傷口進(jìn)入血液，影響血液正常生理功能，甚至對心血管系統(tǒng)造成潛在危害。而我國目前尚沒有針對納米銀毒性、安全性的統(tǒng)一檢查標(biāo)準(zhǔn)，同時在臨床使用上也缺乏規(guī)范，因此，系統(tǒng)研究AgNPs毒性效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理，確定納米銀在使用過程中的安全劑量，對于AgNPs作為抗菌材料和醫(yī)學(xué)診斷的安全應(yīng)用具有重要意義。

國家納米科學(xué)中心陳春英研究員團(tuán)隊(duì)在北京市基金項(xiàng)目“納米銀產(chǎn)品的表征方法以及納米銀對心血管系統(tǒng)安全性的研究”的資助下，圍繞納米銀相關(guān)產(chǎn)品的表征方法、安全性評價以及相關(guān)毒性機(jī)制展開了深入研究，建立了含銀敷料中納米銀的檢測與表征方法，在單細(xì)胞水平上揭示了納米銀顆粒在細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程及毒性產(chǎn)生機(jī)制，并建立了以應(yīng)激途徑為安全性評價指標(biāo)的納米銀顆粒物評價新方法，提出可以通過研究納米銀產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的釋放速率與總釋放量，達(dá)到規(guī)范與控制納米銀消費(fèi)品安全性使用的目標(biāo)。

在這些研究成果的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)撰寫了相關(guān)指南，將形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)和使用、正確地對含銀敷料進(jìn)行風(fēng)險評估及合理有效的監(jiān)管提供科學(xué)依據(jù)，對指導(dǎo)納米銀產(chǎn)品相關(guān)生產(chǎn)廠家的規(guī)范性生產(chǎn)具有重要的參考價值，對整個納米銀產(chǎn)品以及相關(guān)其他納米顆粒物產(chǎn)品的應(yīng)用與發(fā)展具有重要意義。

機(jī)器人裝配技術(shù)滿足制造業(yè)“高精度”需求

機(jī)器人技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)交叉和綜合的體現(xiàn)，先進(jìn)機(jī)器人的發(fā)展是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。北京市基金瞄準(zhǔn)機(jī)器人技術(shù)研究前沿，資助關(guān)鍵技術(shù)的突破，著力培養(yǎng)北京“高精尖”研發(fā)創(chuàng)新主體。

裝配工作是制造過程的最后一關(guān)。目前，汽車制造、3C制造以及空間建設(shè)都對機(jī)器人裝配提出了廣泛而迫切的需求。中國科學(xué)院自動化研究所蘇建華副研究員團(tuán)隊(duì)在北京市基金“面向汽車智能制造的機(jī)器人高精度定位和裝配關(guān)鍵技術(shù)研究”的支持下，圍繞汽車制造過程中，機(jī)器人裝配遇到的精準(zhǔn)性和復(fù)雜性技術(shù)瓶頸開展深入研究。

研發(fā)了汽車零部件的快速視覺識別與精確定位技術(shù)，可使機(jī)器人對特定裝配目標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)定、快速識別。建立了滿足最小工件形變和最小殘留夾持應(yīng)力目標(biāo)的動態(tài)夾持策略，可有效避免機(jī)器人搬運(yùn)或裝配工件過程中產(chǎn)生夾持應(yīng)力，造成工件變形的問題。團(tuán)隊(duì)還建立了在不能完全、精確感知接觸信息的條件下，對配合關(guān)系復(fù)雜工件的高精度裝配策略，相關(guān)工作獲得了國際知名學(xué)者的高度評價。這些基礎(chǔ)研究成果的積累為團(tuán)隊(duì)在工業(yè)機(jī)器人高精度裝配方面的研究奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)與秦川機(jī)床集團(tuán)合作，成功研制出裝配工業(yè)機(jī)器人核心部件的機(jī)器人裝配系統(tǒng)，目前已經(jīng)上線試運(yùn)行，機(jī)器人裝配精度達(dá)到0.017mm，裝配效率比人工提高20%。

團(tuán)隊(duì)下一步還將針對空間飛行器在軌服務(wù)與維護(hù)任務(wù)，研究空間機(jī)器人的柔性裝配作業(yè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)空間機(jī)器人的智能化作業(yè)，并將重點(diǎn)研究空間機(jī)器人如何通過在線學(xué)習(xí)維護(hù)動作以執(zhí)行不同維護(hù)任務(wù)，為我國航天事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

在北京市基金的資助下，一批優(yōu)秀基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵技術(shù)和方法，在行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有較大的應(yīng)用前景。目前，北京市基金已經(jīng)同市科技計(jì)劃等項(xiàng)目開展了深度的對接合作，“十二五”期間共有125項(xiàng)基金項(xiàng)目獲得了儀器培育專項(xiàng)等市科技計(jì)劃的進(jìn)一步支持。北京市基金下一步將繼續(xù)探索推進(jìn)優(yōu)秀基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的對接機(jī)制，促進(jìn)基礎(chǔ)研究成果的價值利用，更好地服務(wù)后端需求，持續(xù)不斷地為首都經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供“源頭”供給。