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，北京市自然科學基金有效發(fā)揮導向作用，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)標準，促進優(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

石墨烯被公認為目前自然界最薄、強度最高、導電導熱性能最強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，一直是分子電子學領(lǐng)域科學家們關(guān)注的焦點。北京大學郭雪峰教授團隊在北京市基金面上項目“石墨烯導電材料在納米/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，使團隊最終突破了半導體器件微小化發(fā)展的瓶頸，通過功能導向的分子工程學，成功地克服了二芳烯分子與石墨烯電極間強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和電場誘導的雙模式單分子光電子器件。

這項研究工作使得在中國誕生了世界首例真實穩(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、分子計算機和精準分子診斷技術(shù)等方面具有重大的應(yīng)用前景。這項科學成果發(fā)表在國際頂級期刊《Science》上，并被同期配發(fā)評述認為“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年度中國科學十大進展。

納米銀產(chǎn)品安全性評估取得新進展

許多新型產(chǎn)品因為缺乏安全性和有效性的標準化評估，限制了它們的廣泛應(yīng)用。北京市基金著重引導科研人員在關(guān)系國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的重要行業(yè)，制定行業(yè)標準，規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)和使用，推動社會經(jīng)濟的持續(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)一檢查標準，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)學診斷的安全應(yīng)用具有重要意義。

國家納米科學中心陳春英研究員團隊在北京市基金項目“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，在單細胞水平上揭示了納米銀顆粒在細胞內(nèi)的化學轉(zhuǎn)化過程及毒性產(chǎn)生機制，并建立了以應(yīng)激途徑為安全性評價指標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)品在實際應(yīng)用中的釋放速率與總釋放量，達到規(guī)范與控制納米銀消費品安全性使用的目標。

在這些研究成果的基礎(chǔ)上，團隊已經(jīng)撰寫了相關(guān)指南，將形成行業(yè)標準，為規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)和使用、正確地對含銀敷料進行風險評估及合理有效的監(jiān)管提供科學依據(jù)，對指導納米銀產(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。

機器人裝配技術(shù)滿足制造業(yè)“高精度”需求

機器人技術(shù)是現(xiàn)代科學與技術(shù)交叉和綜合的體現(xiàn)，先進機器人的發(fā)展是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志。北京市基金瞄準機器人技術(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)都對機器人裝配提出了廣泛而迫切的需求。中國科學院自動化研究所蘇建華副研究員團隊在北京市基金“面向汽車智能制造的機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，機器人裝配遇到的精準性和復雜性技術(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)，可使機器人對特定裝配目標進行穩(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)力目標的動態(tài)夾持策略，可有效避免機器人搬運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。團隊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)系復雜工件的高精度裝配策略，相關(guān)工作獲得了國際知名學者的高度評價。這些基礎(chǔ)研究成果的積累為團隊在工業(yè)機器人高精度裝配方面的研究奠定了扎實的基礎(chǔ)，團隊與秦川機床集團合作，成功研制出裝配工業(yè)機器人核心部件的機器人裝配系統(tǒng)，目前已經(jīng)上線試運行，機器人裝配精度達到0.017mm，裝配效率比人工提高20%。

團隊下一步還將針對空間飛行器在軌服務(wù)與維護任務(wù)，研究空間機器人的柔性裝配作業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)空間機器人的智能化作業(yè)，并將重點研究空間機器人如何通過在線學習維護動作以執(zhí)行不同維護任務(wù)，為我國航天事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

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)同市科技計劃等項目開展了深度的對接合作，“十二五”期間共有125項基金項目獲得了儀器培育專項等市科技計劃的進一步支持。北京市基金下一步將繼續(xù)探索推進優(yōu)秀基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的對接機制，促進基礎(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)濟社會發(fā)展提供“源頭”供給。