时间:2023-08-01 09:24:26
序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇医疗技术市场分析范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!
胃癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一, 可侵及胰头和十二指肠, 这也是胃癌直接浸润扩散的重要途径。为了更好的实施手术来改善患者预后, 本文选择本院胃癌侵及胰头十二指肠患者, 观察不同手术方式对此类患者的手术效果。现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选择本院2010~2014年收治的胃癌侵及胰头和十二指肠患者共60例, 同时排除营养不良一般情况差而不能耐受手术患者、排除淋巴结转移在第3站患者。所选患者淋巴结转移局限在第1站或部分第2站患者, 无远处转移, 上述患者分为观察组和对照组, 观察组患者36例, 其中男22例, 女14例;平均年龄46.9岁;体重最小46 kg, 最大59 kg, 平均体重52.9 kg。对照组患者24例, 其中男15例, 女9例;平均年龄48.2岁;体重最小45 kg, 体重最大57 kg, 平均体重51.1 kg。两组患者一般资料方面差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 两组患者均采用气管插管全身麻醉, 麻醉成功后实施手术, 观察组患者实施根治性手术, 根据胃癌侵袭情况, 实施胃大部分切除(或全切), 对第1站和第2站淋巴结进行清扫, 切除侵袭的十二指肠和胰头, 根据Child法对消化道进行重建, 胰、空肠二层套入式吻合, 胰管内放置支架和导管, 胆肠吻合口放置T管。对照组患者实施姑息性手术, 实施胃大部分切除或者全切术, 根据胃癌侵袭范围实施胃空肠吻合(或胃造口术)。两组患者均做好术后处理, 积极处理术后并发症等。
1. 3 观察指标 观察两组患者术后12、24、48个月的生存情况;观察两组患者术后并发症(吻合口瘘、急性胰腺炎、肠瘘、感染等)发生情况;对患者术前和术后12个月的应用状况进行检测, 检测白蛋白、转铁蛋白水平改变情况。
1. 4 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计学分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料采用χ2检验。P
2 结果
2. 1 两组患者术后并发症发生情况 观察组术后发生吻合口瘘1例、急性胰腺炎2例、肠瘘2例、感染2例, 并发症发生率为19.4%;对照组发生吻合口瘘1例、急性胰腺炎0例、肠瘘2例、感染1例, 并发症发生率为16.7%;观察组术后并发症发生率和对照组比较, 差异无统计学意义(P>0.05)。
2. 2 两组患者术后不同时间生存情况比较 观察组患者术后12个月生存率和对照组比较, 差异无统计学意义(P>0.05);观察组术后24、48个月生存率分别高于同期对照组生存率, 差异有统计学意义(P
2. 3 两组患者术前和术后12个月白蛋白、转铁蛋白水平检测结果 观察组患者术前白蛋白、转铁蛋白水平分别和对照组术前比较, 差异无统计学意义(P>0.05);观察组患者术后12个月白蛋白、转铁蛋白水平分别高于对照组术后同期水平, 差异有统计学意义(P
3 讨论
在胃癌扩散途径中, 胃癌直接浸润是重要途径之一, 贲门癌和胃底癌的扩散部位主要是食管, 胃窦部位癌灶容易向十二指肠和胰头部位进行扩散, 同时也可发生淋巴结转移, 即使早期胃癌也可发生淋巴结转移, 而淋巴结转移情况和癌灶侵袭程度有关, 所以在治疗胃癌时, 为了防止淋巴结转移以及防止向远处转移, 手术要切除病变部位以及周围相关淋巴结, 同时要实施术后化疗, 这样就有力的防止了向远处转移[1, 2]。本文所选的胃癌侵及胰头和十二指肠患者中, 部分患者实施姑息性手术, 观察组实施根治性手术, 观察组患者的手术后生存率高于对照组, 观察组患者术后营养状况改善情况优于对照组, 观察组术后并发症发生情况和对照组差异无统计学意义(P>0.05), 本文观察组选择根治性手术打破传统的姑息性手术观点, 传统手术认为根治性手术创伤大, 并不能提高患者生存率, 反而增加患者病死率[3]。
综上所述, 胃癌侵及胰头十二指肠的根治性手术能够提高患者生存率, 减少术后并发症, 改善患者生存质量, 效果显著, 值得借鉴。
参考文献
[1] 潘忠良, 徐建敏, 张学淼.胰十二指肠切除术在胃癌治疗中的应用.中国癌症杂志, 2004, 14(5):441-442.
[中图分类号] R573.2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2013)05(a)-0047-02
肝硬化在临床上是一种较为常见的疾病,该病最严重的并发症就是食管静脉曲张出血,在临床上的症状主要表现为大出血,主要的特点就是突发性、出血量大,如果患者得不到及时有效地治疗,会造成休克或者死亡,对患者的生命安全造成了极大威胁[1]。目前较为有效的治疗方法主要有食管静脉曲张套扎术、垂体后叶素和生长抑素等[2],本文对本院2010年2月~2012年12月收治的172例肝硬化上消化道出血患者分别使用食管静脉曲张套扎术联合常规剂量生长抑素以及食管静脉曲张套扎术联合高剂量生长抑素治疗的临床疗效进行对比观察,探讨食管静脉曲张套扎术联合高剂量生长抑素治疗肝硬化上消化道出血的临床价值,报道如下:
1 资料与方法
1.1一般资料
选择本院2010年2月~2012年12月收治的172例肝硬化上消化道出血患者,其中,男性124例,女性48例,患者年龄45~77岁。其中,肝炎后肝硬化154例,有脾切除加断流术史6例,酒精性肝硬化12例。所有患者在临床上的症状主要表现为呕血、心悸、晕厥、乏力、出冷汗等,经过胃镜检查后证实为食管静脉曲张,对于其他原因导致的出血患者进行排除。根据治疗方法不同分为观察组92例和对照组80例,观察组患者给予食管静脉曲张套扎术联合高剂量生长抑素进行治疗,对照组的患者给予食管静脉曲张套扎术联合常规剂量生长抑素进行治疗。两组患者性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
1.2 方法
对照组患者给予食管静脉曲张套扎术联合常规剂量生长抑素进行治疗,在胃镜上安装套扎器,把需要进行结扎的曲张静脉显示出来,全方位连通透明帽,持续负压进行吸引,把曲张静脉吸入到透明帽内,吸入的静脉有红色征后继续进行负压吸引,把转轴的手柄进行顺时针转动,直到提示结扎完成。结扎完成之后退镜,卸去套扎器,进镜吧食道内的积血吸尽,使用0.25 μg/h生长抑素八肽加入到0.9%的氯化钠溶液中进行静脉注射。
观察组患者给予食管静脉曲张套扎术联合高剂量生长抑素进行治疗,在对照组食管经静脉曲张套扎术治疗基础上,应用0.5 μg/h生长抑素八肽加入到0.9%的氯化钠溶液中进行静脉注射,持续使用5 d。
1.3 疗效判定
对两组治疗方法的临床疗效进行判定,出血停止主要表现为患者的生命体征较平稳,没有出现继续呕血、排黑便,患者的血红蛋白出血上升趋势,尿素氮出现了下降趋势。再次出血主要表现为出血停止之后患者再次出现了呕血或者便血,有出血性休克等表现。早期再出血指的是出血得到控制之后在72 h到6周之后出现出血。迟发再出血指的是出血得到控制6周之后出现出血症状。
1.3 统计学方法
选用SPSS 16.0统计学软件对数据进行统计学处理,计量资料进行t检验,计数资料进行χ2检验,P < 0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
两组患者术前止血率、早期再出血率差异有统计学意义(P < 0.05);两组患者在治疗后止血率和迟发再出血率以及死亡率差异无统计学意义(P > 0.05),见表1。
3 讨论
肝硬化上消化道出血是一种较为常见的疾病,如果得不到及时有效地治疗,会造成休克或者死亡,对患者的生命安全造成了极大威胁。目前在临床中较为有效的治疗方法主要有食管静脉曲张套扎术、垂体后叶素和生长抑素等。食管静脉曲张套扎术能够对曲张的静脉进行直接结扎,完全阻断了血液流入到已经套扎的静脉内,临床疗效较为显著,止血效率高,操作简便[3-4]。适当剂量的生长抑素能够对内脏血管的平滑肌进行有选择性地直接收缩,通过对胰高血糖素和血管活血肠肽的抑制作用,对内脏血管的扩张起到了间接性的阻断作用,降低了血流速度以及血流量,降低了门脉压力,从而达到了止血的目的[5]。
本文研究结果显示,两组患者治疗前止血率、早期再出血率差异有统计学意义(P < 0.05);治疗后止血率和迟发再出血率以及死亡率差异无统计学意义(P > 0.05)。说明食管静脉曲张套扎术联合高剂量生长抑素应用于临床治疗肝硬化上消化道出血临床疗效显著,能够减少食管静脉曲张套扎术在术后的早期再出血率,是一种较为理想的临床治疗方法,值得在临床上广泛使用和推广。
[参考文献]
[1] 朱翔. 善得定治疗肝硬化食管静脉曲张破裂出血的观察与护理 [J]. 中国医学创新,2012,11(8):187-188.
[2] 中华医学会消化病学分会,中华医学会肝病学分会,中华医学会内镜学分会. 肝硬化门静脉高压食管胃静脉曲张出血的防治共识(2008,杭州) [J] . 中华消化杂志,2008,13(8):169-170.
[3] 程留芳. 食管静脉曲张破裂出血内镜下治疗的评价与展望[J]. 中华消化杂志,2007,7(4):162-163.
[4] 美国肝病学分会和欧洲肝病学会. 联合讨论会介绍门静脉高压和静脉曲张出血[J] . 中华消化杂志2008,14(8):203-204.
[5] 李荣萍,君,王锦辉. 食骨胃底静脉曲张破裂出血内镜套扎术后联合生长抑素预防近期再出血的临床研究[J]. 新医学,2010,10(7):140-141.
[6] 张瑞梅. 善宁联合奥美拉唑治疗上消化道出血50例临床疗效观察[J]. 中国医药指南,2011,30(29):284-285.
不论是智能眼镜还是智能服装、甲胄,一般可穿戴设备的主要功能是采集人体所发出的位置信息、互动信息、流量信息,利用和扩展人体机能,是对人自然属性的延伸。
而医疗可穿戴不管是智能手环、臂带、帖敷传感器还是体内外康复装置,主要功能则以采集到的体征数据、生电信号、生物能,用于对人体自然属性的监控、管理和辅助恢复人体自身机能。
一、2013年度可穿戴技术创业投资概况
资本实验室全球风险投资数据库显示,2013年可穿戴技术领域完成投资交易64笔,披露投资额5.6亿美元。
1.可穿戴技术投资年度变化趋势
从全年来看,各季度可穿戴技术投资保持持了持续增长。特别是在四季度,增长异常迅猛。由此可见,无论是创业企业还是投资机构都在加快抢占可穿戴技术与市场前沿的力度。
另据瑞士信贷(Credit Suisse)于2013年5月的互联网行业研究报告预测,到2015年的2至3年间,可穿戴技术市场规模将由目前的30至50亿美元,增长到300至500亿美元。这种趋势的背后是全球硬件创新企业的蓬勃发展与风险投资的快速跟进。
2.一般可穿戴与医疗可穿戴技术投资对比
在2013年度,一般可穿戴和医疗可穿戴技术同时收获32笔投资交易。其中,一般可穿戴技术披露交易额3.73亿美元,医疗可穿戴技术披露交易额1.87亿美元。
投资交易额的落差不能说明医疗可穿戴技术对资金的吸引力更弱,而是从另一个层面表明:与一般消费级的可穿戴技术相比,医疗可穿戴技术因其更高的技术与应用门槛,在投资方面更趋冷静。该领域也正在等待,或营造下一个待爆发的、更广阔的应用市场。
美国消费电子协会(CEA)新近完成了一项市场分析,并作出预测:在未来5年,可穿戴设备的整体市值将超过80亿美元,大幅度增长的预期主要来自于健康/医疗领域的推动。CEA与市场研究机构ParksAssociates联合完成的另一份调查则显示:在美国今后的五年中,个人健康/医疗类的可穿戴产品、相关软件和服务的总体营收将激增142%,并且有29%的智能手机用户愿意购买和使用健康/医疗类可穿戴设备。此类乐观的预测正吸引和带动更多投资在该领域的持续攀升。
3.一般可穿戴技术细分领域投资对比
在2013年,众多企业的可穿戴设备走下展台,并且实现了销售数据上的不断突破。据已有的市场调查数据显示,2013年可穿戴设备出货量约为700万件以上。尽管和智能手机、平板电脑相比,可穿戴设备的销量还不成构成足够的量级,却已向前迈出了重要的一步。
从目前已上市或测试中的产品来看,可穿戴设备主要有耳机、腕带、眼镜、头箍、指环、纽扣、帖敷等形式,总体可划分为4大类:腕戴式、头戴式、眼镜和传感器。
由本年度投资数据可见,腕戴式产品(腕带和手表)投资交易数量最大,占比超过1/3;而交易额占比超过2/3,是可穿戴技术最热门的领域。
相比之下,头戴式和眼镜类可穿戴设备的合计交易数量、交易额均位于腕带式产品之后,这主要在于:前两者的功能更为复杂(主要用于游戏、视觉增强现实、数据图形可视化、视觉信息分享、“意念”操控等用途),技术开发难度更大,走向市场需要更多时间和历练。而与此同时,手环、智能手表产品在更多企业的推动下,已经更快地走向市场并在广泛而激烈的竞争中实现了迭代。
二、可穿戴技术及其生态系统的成长
1.智能手机出货量持续增长,为可穿戴技术提供厚实的市场基础
据Strategy Analytics的调查报告显示,2013第三季度全球智能手机出货量为2.51亿部,同比增长45%。另据IDC的最新统计数据,2013年全球智能手机出货量达到10.04亿部,比2012年的7.253亿部增长了38.4%。智能手机全球出货量首次超过功能手机,占到手机产品出货总量的55.1%。巨大的智能手机保有量,为可穿戴设备稳健迈入消费市场,积累起了足够大的设备基数和运营支持平台;而智能手机市场规模的扩大,也折射出市场对可穿戴设备在内的移动智能设备,有着庞大的市场需求和消费能力。
尽管现在大多数可穿戴设备的使用还依赖于智能手机,技术和市场也亟需健全,但它们与一般移动“智能”设备有着明显区别:1.更便携和操作更简化;2.实时的数据感知与采集;3.增强现实技术相应扩展了使用者的能力。而最关键的一点是:可穿戴设备为更多技术和应用,开启了全新的平台和生态系统的入口;而人类进一步变成在线“终端”,思维的互联网正在到来……因此,可穿戴设备对智能手机的依附只是暂时的过渡,势必迎来一个更独立的发展空间。
2.多元化的移动操作系统正在加速生态圈的扩充
Android、IOS、WP等移动操作系统通过把设备接入互联网,赋予了硬件全新的生命。他们所带来的捆绑设备数量、在建的生态系统规模和未来市场的预期都必将实现惊人的增长,而这一趋势也将从智能手机市场快速延伸到可穿戴设备市场。
此外,包括亚马逊、Facebook、英特尔、三星、腾讯、阿里巴巴等在内的众多IT巨头都在开发更多的行业应用平台。这将促进软、硬件创新的进一步融合,并为可穿戴技术拓展出更多的数据通道、更广阔的应用环境。
3.云和大数据市场规模的扩大
IDC预测指出“在2014年,云市场规模将增长25%,达到1000亿美元以上,大数据技术和服务规模也将超过140亿美元”。另外,“由于云市场参与者的竞争规模不断扩大,所有IT硬件提供商采取的‘云优先’战略,将使全球数据中心和云服务数量大幅增加”。在2014年中,云服务管理下的数据中心将占到服务器出货总量的25%到30%。这一趋势必将为可穿戴设备在内的计算设备,提供更快、更大规模的数据处理、存储和传输服务。
4.物联网的铺开和所有行业的数字化
有预测称:到2020年,物联网将可创造出300亿个自动连接的终端,来自物联网的总收入将达8.9万亿美元。其中传感器、芯片、交互设备等是实现物联技术和应用必不可少的装置,而可穿戴设备轻便、可扩展、乃至可植入的特征决定了这种设备可以成为推动物联网发展的重要动力,以及分享物联网发展成果的重要终端。
5.创新与资本合力推动可穿戴设备市场成长
在可穿戴技术的阵营中,我们不仅可以看到Google、Fitbit等互联网巨头与新贵的高歌猛进,还能看到联想、富士康、华为、中兴、索尼、LG、海尔等传统IT厂商的厉兵秣马,甚至还能发现Barneys New York、Opening Ceremony等百货、时尚品牌的跨界参与……上述企业及其他更多参与者共同构成了持续进化的可穿戴生态系统。这个庞大的系统将继续推动可穿戴技术领域投资规模的扩大,技术研发以及产品迭代的加快,也将带来穿戴设备出货量的复合型增长。
三、配套技术为可穿戴设备提供有力支撑
1.芯片技术
随着可穿戴设备市场的逐步升温,芯片制造商开始加大该领域拓展力度。例如:英特尔了多款针对可穿戴设备等领域的,名为夸克(Quark)的处理器;德州仪器(TI)推出了一款能够植入可穿戴设备的投影芯片;博通展示了业界首款用于全球导航卫星系统(GNSS)的单芯片解决方案(SoC),直指低功耗可穿戴市场;飞思卡尔半导体公司最新研发的微控制器Kinetis KLO3 MCU正试图在可穿戴市场分一杯羹;而三星、高通更是直接推出了搭载自有处理器的智能手表。
2.传感器技术
作为可穿戴设备的重要基础,可穿戴传感器技术同样在快速进化,并形成一个规模可期的市场。据ABI公司调查数据显示:2011年到2017年之间,可穿戴式传感器市场将会以41%的年增长率增加。到2017年,可穿戴式传感器的数量将达到1.69亿个,其中,60%的装置将用于健身监测,23%用于老年人健康监测,7%用于远程病人监测,剩余7%用于医疗护理监测实用。
3.NFC技术
可以近距离、安全、高速传输数据的NFC技术目前已经被广泛应用在各种移动终端,基于此技术的移动支付、电子设备操控、汽车解锁、家居安防、广告推送等功能层出不穷。而可穿戴设备前所未有的便携性乃至植入式特征,将让我们看到NFC技术在可穿戴领域更值得期待的应用空间。
据ABI Research报告显示,2013年具有NFC功能的设备出货量较去年增加了129%,这一增速在2014年还将显著提升,或将推动可穿戴技术及应用的拓展。
4.人机交互技术
可穿戴的人机交互技术打破了传统的鼠标、键盘录入或使用机械语言对话的屏障,进化到使用眼球追踪、语音识别、远程触控、意念控制等技术为入口的全新控制手段。人们可以解放双手,随意通过设备完成计算,得到需要的结果;同时,可以接纳更多交流者即时在线协作,智慧的众包、思维的互联将成为现实。
5.屏幕技术
微流体屏幕技术和弯曲屏幕技术的开发正在推进,可以进一步加强可穿戴技术界面操控的精度和呈现效果。
TactusTechnology展示的微流体屏幕技术,在小屏上做出凹凸,给触摸以物理键盘那样的质感和反馈,使小屏设备操作更精确甚至实现盲打。日前有消息称Tactus已经在日本注册了专利,首款配有微流体技术的产品将会在2014年下半年推出。
相对于微流体屏幕技术,技术大佬们在弯曲屏幕上的竞争更直接一些。三星Galaxy Round手机、LG Flex弯曲智能手机都已显露真容。苹果也于12月10日公布了名为“弯曲触摸感应器”的弯曲屏幕技术专利,并强调这项技术不仅可以降低屏幕厚度,还能保持触摸的高精度。更有趣的是它可以像波浪那样有多个弯曲,而随着技术发展,大尺寸屏幕很可能像纸一样制成卷轴随身携带。
6.机器人技术
关键词:智能可穿戴;安全;信息;电池
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2015.8.003
UL:智能可穿戴设备的合规性指导、安全等方面意义正日益凸显
现今可穿戴式设备的用途日渐广泛,应用环境迥异,目前欧美等市场,政府已经开始慢慢出台政策监管这一行业,中国也将紧跟欧美市场,致力出台相关政策。所以要符合各国各地区的法规要求,是可穿戴式设备进入市场的第一个挑战。此外,国际上并不存在指定或单一标准来评估所有的可穿戴式设备,且不同顾客与零售商可能提出额外要求,这些不确定因素都将直接提高可穿戴式产品开发的复杂度与风险性。
由于可穿戴设备制造商多为中小型企业,他们对国际法规缺乏明确了解,并无法充分整合产业链中有效资源,因此在发展过程中面临比较大的挑战。与此同时,可穿戴设备的安全问题也是很重要的挑战因素。以智能眼镜为例,镜架若采用金属材质,运作过程中所产生的热,很容易借由金属更快导热到人体皮肤,于是就有热的危险,因此标准规定:长时间穿戴在人体的电子产品,金属表面温度不可超过48℃;此外,金属若有锐角就存在穿刺皮肤的危险:喇叭耳机存有辐射与音波的疑虑:耳机音压不稳或长时间过大可能对耳膜造成伤害:提供能量的电池会有热与火的危险:产品附加的LED灯可能对人眼或皮肤造成伤害:上网视频通讯传输功能牵涉隐私安全:甚至边开车边使用智能眼镜可能涉及违反交通安全法规等。上述不胜枚举的安全问题都是制造商在开发产品时,以及消费者使用穿戴式电子产品时必须考虑的重点。
TUV SUD:检测认证驱动可穿戴的发展
在这个快速发展的行业,可穿戴产品需要高品质、创新的功能、完美的网络连接和时尚的外观生存。毫无疑问,目前的手机厂商以他们的出色的网络连接知识和专门的工艺,以获得智能手表在可穿戴产业的优势。但除了手环和智能手表,显然体育和健身可穿戴服装是另一个大有前途的领域,这使得传统的运动服制造商和新的创新公司参加了比赛。同样地,时尚和奢华配饰制造商可以扩大其产品范围到可穿戴产业,通过具有隐蔽可穿戴功能提高及引人注目的设计以创造新的可穿戴产品,所以,时尚和奢华配饰将是另一个大有竞争力的可穿戴产业领域,当然这也包括具有隐蔽可穿戴功能的奢华机械手表。在未来,几乎可以肯定,穿戴式医疗设备将在个人和公共卫生保健体系中发挥重要作用。
随着可穿戴设备日益演化,从智能珠宝到智能服装,接近人体使用的设备的安全风险的变成更大的关注。当设备制成附着到人体长期皮肤接触的设备时,可穿戴设备可能会有更高的安全风险时,包括使用潜在皮肤刺激性物质,无意识长期皮肤烧伤效应,并使用在动作的设备时,意想不到的机械伤害,特别是在无意识状态如熟睡中。当越来越多的设备可以连接或甚至植入人体的不同部分,使可穿戴设备的潜在危险增加。
迄今为止,没有关于可穿戴装置专门的安全标准。随着越来越多的前所未有的功能整合,可穿戴装置带来比其他传统的通信和不能穿戴的医疗和保健产品,并与人体连续使用更多的潜在风险。由于大多数可穿戴产品都在中国制造,TUV南德意志集团正处在一个很好的位置,来自官方机构和制造商在本地获得最新的可穿戴产品信息。作为市场领导者,TUV南德意志集团将为行业伙伴提供新型可穿戴式产品的专业咨询服务以及测试和认证服务,在未来,随着创新的可穿戴功能拓展,我们的服务范围也将扩大。
Gartner:新互动与新机遇
可穿戴设备将提供广泛的新兴体验与数字业务商机,但其分散复杂的市场也给开发者带来了挑战。到2020年,成熟市场内35%以上的人口将至少拥有一件可穿戴电子设备(不包括头戴式耳机)。在Gartner的近期研究中, “可穿戴”一词意指以某种方式穿戴在身体上的计算设备,以便与装在口袋或包内的智能手机等单独设备形成对照。这有意扩大了定义外延,不仅涵盖了智能手表等众所周知的设备,而且还包括了智能衣物、智能珠宝、智能鞋具、耳机、眼镜等个人饰品,充气自行车头盔等安全产品,以及医疗/健身传感器。可穿戴设备不仅局限于人类,用于跟踪或宠物健身的智能宠物项圈也已面市。
可穿戴时代才刚刚开始。研究人员与产品开发者正在研发各种新型可穿戴设备,例如智能指甲、可穿戴“自拍无人机”、智能隐形眼镜以及皮下传感器。从长远看来,部分可穿戴设备将从被动感应与显示功能发展到诸如裁缝机器人等更加主动的角色。此外,Gartner还预计可穿戴技术将快速演进,以支持新型可穿戴设备,并在诸如智能手表之类的成熟领域内改进功能特性。这些技术演进领域包括触感织物、新型显示屏技术、改进后的电池与可印刷电子产品。
就经济意义而言,可穿戴设备多种多样,难以归类为一个“市场”,但一系列重要趋势将影响整体领域,并影响终端用户与参与可穿戴产品及服务开发的企业机构。
这些趋势,一个关键的的主题是可穿戴设备领域将迎来快速发展。各企业机构必须设计系统与架构来应对变化,并应使用双模式IT等原则来实现必要的敏捷性。
IHS:新兴可穿戴设备更能引起人们关注
虽然可穿戴设备,在现阶段被广泛认知,智能手表等早已经走进人们生活。据IHS跟踪超过25个不同可穿戴技术产品类别的研究(助听器等),他们都具有数十亿美元的市场,而且更多的新兴应用如智能服装、头戴设备等,似乎更能引起人们的关注。
这其中也有经历过高速增长,近年来,如影像等类别产品。据IHS预计,GoPro公司2019年将营收33亿美元,而其公司在2014年收入为17亿美元。这其中绝大部分原因都是因为运动相机的原因。
头戴式设备也被业界普遍看好。Oculus Rift将在2016年的第一季度上市,这是一款虚拟现实设备,并且音频/视频内容方面有良好的体验,而在游戏方面Oculus公司宣布与Microsoft's Xbox平台合作。而另一款头戴设备,HTCVive预计和Oculus Rift时间相同。
ST:可穿戴MCU要低功耗、小封装
目前市场上可穿戴产品形态可谓是百花齐放。根据功能可以分成健康类、运动类、时尚类等等。健康类可穿戴产品主要用做生理特征的测量,比如心率,血氧,血压等。跑步爱好者们希望跑步时所佩带的耳机可以自动检测当前的心率,从而可以让自己的心率保持在减脂带当中从来达到更好的锻炼效果。蓝牙耳机可以以一种新的形态出现,平时不用的时候可以放在手腕上作为健康腕带。另外,支付功能在将来会变成可穿戴产品的标配,大家可以想象在公交车、地铁上只需把手腕一挥既可以完成支付的动作。海边游泳时也可以非常方便的用手环或者手表来买瓶矿泉水。
可穿戴产品理想的MCU需要符合以下要求,即低功耗、小封装以及在业界有无成功案例。意法半导体MCU广泛应用于各种腕带,手表以及眼镜当中。包括全球最大的手机厂商出品的可穿戴系列等等都是使用了ST的MCU产品。STM32L系列低功耗产品运行时功耗低至86μA/MHz,在STOP模式下即保持所有RAM中数据时仅消耗400nA电流。STM32LO以及STM32L4系列更集成了多种低功耗外设,比如低功耗定时器,低功耗UART,低功耗ADC等等进一步降低了系统的整体功耗。当然,除了MCU之外传感器、蓝牙等都是可穿戴产品中不可缺少的部件。
Littelfuse:为可穿戴设备制造商提供专业的保护
随着消费者越来越热衷于可穿戴设备,不断变小的外形以及对于改善设备性能的需求,如何采用先进的电路保护技术以保护产品便成为电路设计人员所面临的挑战。据IDTechEx预测,其全球销售额预计将从2014年的140亿美元增长至2024年的超过700亿美元。
可穿戴技术对电路设计人员而言,是一种有趣的挑战。为什么?想想这些设备被设计成与消费者密切相关的产品。因为他们是直接通过接触皮肤进行穿戴,极大的暴露风险是使用者产生的静电。不幸的是,即使最简单的人体接触便极可能产生短暂的静电放电(ESD)。如果没有适当的保护,任何传感器电路、蓄电池充电接口、按钮、或数据输入输出可以为ESD提供进入可穿戴设备的路径,对电子产品造成不可挽回的伤害。
针对这些潜在的ESD电路威胁,Littelfuse公司不断投资于新工艺的开发,继续加强他们半导体ESD保护器件。可穿戴设备制造商受益于专业提供的电路保护技术,因为他们有助于提高产品的安全性和可靠性。
降低钳位电压,保护最敏感的电路:在静电放电事件中,静电放电保护器的主要工作是尽可能地分流和消散尽可能多的静电放电瞬态脉冲。更低的电容,避免干扰高速数据传输:虽然电路保护是静电放电保护器件的主要目的,但是起到这层效果的同时,还应不会对受保护电路的日常运转造成干扰。
更小的外形尺寸,适合可穿戴设备有限的电路板空间:不管一种保护器件的性能有多么优良,如果对其所要保护的应用不适配,也不会特别有用。
美光:可穿戴产品“跨越鸿沟”
对很多人而言,可穿戴设备是智能手表或健身监测器的代名词。经过多年发展,这两种产品已趋近成熟,也受到越来越多的关注。虽然还有不少创新空间,但它们已经足够成熟。根据Geoffrey A Moore在1991年最早提出的产品鸿沟概念,这两类产品都已“跨越了鸿沟”。简单来说,就是现在不仅创新者和早期采用者(也称作“有远见的人”)对这些产品感兴趣,实用主义者也对它们青睐有加。
在智能手表和健身监测器继续抢占更多消费者心理份额的同时,可穿戴设备领域的许多其他创新也取得了显著进展。
录音录像和社交活动:GoPro生产的高品质相机广泛用于冲浪、滑雪、跳伞等运动领域。这些相机有众多配套的附件,让用户能以有趣的角度将相机装到各种表面上,从而拍出如果不用专业设备根本无法获得的照片和视频。
提升生产力:可穿戴设备可广泛用于诸多商业应用(例如,手术、机器故障诊断和修理)。头顶显示器中的信息能够根据具体环境变化,从而起到提升生产力、提高效率和改善工作流程质量的作用。虽然Google Glass的首款原型机算不上成功的商业案例,不过它为这一拥有巨大潜力的产品类别奠定了基础。
体育锻炼:可穿戴技术越来越接近现实生活,从而推开了颠覆性使用体验的大门。它能够全面丰富运动体验,包括提供相关数据以帮助激发用户的运动热情、促进用户加强体育锻炼,并最终改善他们的运动效果。智能织物是健身用可穿戴设备发展的另一个方向,与现在传感器位于外部设备上不同,智能织物是直接将传感器嵌入织物内部。虽然智能织物属于比较新的产品类别,它却蕴含着巨大潜力。
游戏、娱乐和虚拟现实:简单来说,虚拟现实(VR)就是用计算机模拟生活场景,创造身临其境的多媒体体验。这项技术可以模拟现实世界中实际存在的实体,也可以模拟虚幻世界,并且可以让用户与虚拟现实世界互动。
Silicon Labs:可穿戴设备厂商正在寻求产品差异化
目前,可穿戴电子产品主要包括智能手表、腕带和臂带设备、智能眼镜等。腕戴式健身手环和智能手表正从基本的加速计式“智能型计步器”迈向包含心率监测器之类的生物识别感测。带动这股趋势的是,制造商在成长迅速的可穿戴装置市场中寻求差异化,以及经过教育的消费者想要以更有效的训练来尽量提升能效与体能。
大多数可穿戴产品的功能正变得日趋复杂化,例如腕带和臂带产品主要是通过动作跟踪来采集健身或者健康方面的数据,包括步伐数、运动里程、能量消耗、心脏/脉搏速率、血氧饱和度等。
但还有另一项健康数据在之前的大多数产品中却被忽视了,这就是紫外线(UV)指数检测。鉴于过量的紫外线照射会侵害人的皮肤,甚至诱发皮肤癌,所以用户对于可穿戴产品具有紫外线检测功能的需求正在逐渐上升,那么将紫外线指数检测加入智能手表、腕带和臂带设备等可穿戴产品的标准功能中就显得越发必要了。
在上述趋势的推动下,现在有越来越多的可穿戴产品开发商开始重视在他们的产品中加入非入侵式光电监测器和紫外线指数检测功能,因为他们希望通过提供这新功能来寻求可穿戴产品的差异化设计。
过去在穿戴式设计中加入心率传感器需要比较大的空间,现在把比较小的高灵敏度光电二极管跟模拟数字转换器整合起来,加上模拟滤波与LED驱动器,这样就能大大降低噪声层,使用较少位数的模拟数字转换器,并且缩小体积。
能效和电池寿命是设计可穿戴产品时的两个最重要的考量因素,这两个因素是相互关联的。成功的可穿戴计算产品必须有一个很长的电池寿命,因为消费者不希望每天都要摘下他们的可穿戴产品或每两天充一次电。由用户可自行更换的纽扣电池供电的可穿戴产品正变得越来越受欢迎,特别是如果更换间隔是4-6个月或更长时间。
ADI:高集成度.小体积.低功耗、低成本
目前已在市场上比较成熟的手表以及手环类产品已经日趋成熟,除此以外,健康类可穿戴产品已经在鞋、帽以及眼镜的出现,除此以外,可穿戴的脑电产品也会快会在市场上出现,其可实现更加炫酷好玩的应用体现,例如你的睡眠监测将更加准确科学,你对外界环境的变化的反应将被监测或量化,例如带有脑电监测的耳机,可以监测你对哪类音乐的不同反应等,这些都可以用来开发非常有趣的应用。配饰类的智能化产品也使得可穿戴家族的产品系类更加丰富。
除了新型的传感器IC外,对于模拟调理及数字处理IC,其共性需求是类似类似的高集成度、小体积、低功耗以及低成本的传感器硬件在将来的可穿戴设备开发中会成为越发关键的要素;后台数据的分析处理及反馈到终端用户将是维持用户持续使用的必经之路:但是我们要意识到,就目前的市场应用情况及技术发展来看,对于运动的检测及计量相对成熟,但是对于在运动状态下的相关生命体征信号快速及精确的监测目前还有改进的空间。所以相对应的会催生和提升传感器及信号处理方面的新技术进步和发展,例如光电法测量体征信号如心率,血氧含量及其他健康指数等,这需要更新的光电传感器技术以及相应的系统级数据处理技术,其中包括日常运动情况下的持续准确测量以及采集到数据的后台融合及分析使用等。
对可穿戴设备来说,硬件层面最大的挑战就是功耗和体积,自然半导体厂商会在如何降低功耗以及提高集成度方面大做文章,尤其是对于健康保健类功能所需要的传感器以及混合信号产品方面的产品。除此以外,半导体厂商还会在提供硬件支持的同时,推出并完善整体方案的服务包括相关软件及数据处理等。
零距离连接用户,福禄克拥抱移动互联
随着智能手机终端的大屏化、中国品牌的崛起和手机应用体验的不断提升,移动互联正在逐步取代PC互联,成为用户上网、聊天、购物、搜索的不二之选。我国电信产业目前正式进入了4CJ时代,4CJ网络正在以更快的通信速度、更低的资费及对大数据量传输的承载力在未来极大促进移动互联的发展。
纳米科技是指在纳米尺度(1到100纳米之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用(主要是量子特性),以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。纳米科技成果拥有科技成果的特征和纳米科技的特点。
2科技成果简介
2.1成果定义和特征
科技成果是指对某一科学技术研究为内容,通过试验研究、调查考察取得的具有一定实用价值或学术意义的结果,包括研究课题结束已取得的最后结果,研究课题虽未全部结束但已取得的可以独立应用或具有一定学术意义的阶段性成果。科技成果具有新颖性与先进性、实用性与重复性,有独立、完整的内容和存在形式,应通过一定形式予以确认等特征。
2.2科技成果转化描述
科技成果转化是指为了提高生产力水平,对科学研究与技术开发产生的具有实用价值的科技成果进行的后续试验、开发、应用、推广,直至形成新产品、新工艺、新材料,发展新产业的相关活动。从宏观上来看,科技成果转化是一个由科技供给系统、科技转化系统、科技需求系统和科技环境系统构成的大系统。在微观方面,科技成果转化一般包括实验室研究、中间试验、工业性实验、工厂化生产等诸多环节。
2.3科技成果转化三个发展阶段
科技成果产生阶段:该阶段主要从确定研究开发项目开始,到初步成果(产品)形成才基本完成。科技成果转移阶段:该阶段主要包括成果(产品)进入中试试验和工业化试验等。科技成果应用阶段;该阶段主要包括成果(产品)进入规模化生产,并进入市场等。
2.4科技成果转化基本要求
科技成果转化作为一项复杂的社会系统工程,需具备多方面条件,满足多方面要求,如科技成果自身的成熟程度、转化环境,以及相应的政策、社会服务与支持等都是重要的转化条件,是顺利转化的基本要求。以下分别作说明。
2.4.1技术成熟度
技术成熟度,即科技成果适应社会生产发展需要的实际水平,是科技成果转化的最根本的条件。技术成熟度特征:完全成熟的科技成果,应当是可以立即生产的;不够成熟的成果则还需再投入进行二次开发,才可能投入生产,所需要投入量越大,表示成果就越不成熟。技术不成熟原因:技术认识不同,科技投入不足,使科研条件和科研深度都较为缺乏;中试环节薄弱,中试的欠缺使得成果的先进性、适应性、配套性、可靠性达不到要求,难以实现工业化生产的需要。例如:长期以来,由于经费短缺,我国中试基地建立的数目较少。以上海为例,2005年从基础研究到中试再到产业化,投资比例为1:1.03:10.55,而较为合理的比例是1:10:100。中试的欠缺使我国科技成果的转化率低,已经成为制约我国经济持续发展的一个“瓶颈”。结论:科技成果要实现成果转化,首先要求科技成果技术成熟。因而需加大投资力度,加强中试试验研究力度,形成成熟的、可靠的科技成果,促进成果的推广。
2.4.2转化环境
转化环境主要包括转化的市场需求、政策和意识。第一,树立以市场为导向的意识。要从科研源头起与市场需求相结合,以形成产业化为根本目标,针对现有和潜在市场,开发具有市场前景的科技成果,促进科技成果的转化;要避免科学研究与市场脱节,造成成熟的技术也无法进行推广,致使大量的科技成果无法产业化。例如:美国仪器制造业对高科技成果的一项调查显示:11项首次发明的新仪器,思路100%来自用户;66项重大改进,85%来源自用户;85项小改小革,67%来自用户。结论:以市场为导向的研究,更容易促进科技成果的转化,科研人员必须始终坚持以市场需求为出发点和归宿。第二,科技发展政策。科学技术与政策的关系日益密切。科学技术的发展越来越依赖国家的支持,国家的科技投入和政策引导成为影响科技发展的重要因素。需着眼于促进经济建设、依靠科技进步机制的形成和企业技术创新主体地位的建立来制定配套政策,加强政府以科技需求为导向的行为,强化政策的激励引导作用。政策的制定要从科技成果转化大系统和全过程出发,在促进科技成果供给的政策、促进科技成果转化过程整体化的政策等方面,形成体系上的一体化,避免“头疼医头”、“捉襟见肘”,形成不合力。例如:美国是获诺贝尔自然科学奖最多的国家,一方面,美国较高的物质生活待遇吸引了高级人才;另一方面是美国适宜的科技政策和社会文化氛围,推动了科技的发展。在这个意义上说,比尔•盖茨出现在美国决不是偶然的。结论:要有激励的政策,更容易促进科技成果的转化。第三,科研成果转化意识。成果转化意识是一切成果转化活动赖以发起的内驱力,是贯穿于成果转化过程的内在动力;低科技成果转化率的一个重要原因在于科技成果转化意识的缺乏,如科技成果的价值意识、商品意识、社会科技开发意识不强。科技成果拥有者必须有强烈的转化意识,才能从主观上发挥其积极性,促进科技成果转化的进程。例如:不少科研单位和科研人员把科研成果的获得作为科研工作的最终目标,不能主动把科研成果作为商品推向社会;同时企业对购买科技成果表现冷淡,因而造成了大量的科技成果的搁置,导致科技成果转化率低。结论:科研人员具有强烈的成果转化意识,更容易促进科技成果的转化。
2.4.3宣传策略
科技成果的推广必须注重市场宣传和推广,一方面加大宣传力度,另一方面注重宣传适度。主要宣传策略如下:1.强化组织领导,健全科技宣传网络;2.明确目标责任,强化考核督查力度;3.整合科技资源,拓宽科技宣传渠道;4.加强媒体合作,搞好科技宣传;5.开展科技培训,促进成果推广;6.开展科技活动,丰富宣传形式;7.加强技术交流,建立信息平台;8.注重方式方法,宣传适度确保质量。
2.5科技成果应用现状分析
农业、工业、医药、军事、材料、电子、生物、航天等领域的科研成果,大量的成果怎么处理呢?这些都需要进行成果转化,这些新产品、新材料、新工艺,只有进行科技成果的转化才能有真正的作用,同时科技成果也有市场需求。突出表现出两个特点:一方面大量科研成果生成,一方面有巨大的市场需求。
2.5.1科技成果转化率低
我国每年有2万余项比较重大的科学技术研究成果和5千多项专利,但是其中最终转化为工业产品的成果不足5%,而欧美发达国家转化率则为45%以上。我国科学技术向生产转化的比例为10%~15%,也远低于发达国家的60%~80%。高新技术企业的产值在社会总产值的比例仅为2%,与欧美发达国家的25~30%相比,更是不可同日而语。结论:目前我国科技成果转化率低。2.5.2科技成果转化率低的原因我国科技成果转化率低的原因主要有:科技成果本身存在先天不足,成熟度低;科技成果系统配套不够;科技成果对企业缺乏吸纳和转化的动力与活力;科技成果转化缺乏资金支持,相应的风险投资基金匮乏;科技成果中介机构不健全,社会服务职能不完善;体制上产学研系统各自独立,科技与生产脱节;市场体制不成熟,法律保障不足。
3纳米科技成果及产业
3.1纳米科技成果及产业的特点
纳米技术属于高科技领域,因此与高科技成果有着共同的特征:高风险,高投入;高额的利润前景;巨大的市场需求。纳米科技为多学科交叉领域,其应用及产业化又具有许多独特的特征:多学科交叉特性;潜在的高额利润;潜在的市场需求。
3.2纳米科技成果市场分析
纳米技术有巨大的潜在市场,它与信息技术、生物技术共同成为二十一世纪社会发展的三大支柱,也是当今世界大国争夺的战略制高点。据权威的研究报告显示,2000年纳米技术对全世界GDP的贡献为4000亿美元,预测2010年纳米技术对美国GDP的贡献将达到10000亿美元,日本纳米技术的国内市场规划也将达到273000亿日元。纳米科技的健康发展,对二十一世纪的社会和经济发展、国家安全以及人们的生活和生产方式带来巨大的影响。结论:纳米技术及产业已成为世界各国抢占的巨大市场。
3.3纳米科技成果转化现状
在纳米科技产业化方面,除了纳米粉体材料在少数几个国家初步实现规模化生产外,纳米生物材料、纳米电子器件材料、纳米医疗材料等产品仍处于开发研制阶段,要形成一定市场规模还需一段时间。目前成果以基础研究为主,纳米技术应用成果处于初期阶段,产业化效果不理想,成果转化率低。如果将纳米产品的成熟程度按中试、批量生产和规模化生产划分,其分布明显呈剧烈递减态势。研究开发和规模化生产的距离较大,大约只有5%的实验室成果最终能转化为规模化生产。
3.4纳米科技成果转化率低原因
3.4.1投入的科研经费不足
成果转化未知因素多,造成研究工作周期长、所需经费多;对科研的投入未考虑中试等应用技术研究,影响科技成果的转化。
3.4.2缺乏风险意识和市场服务意识
纳米技术产业与其它高新技术一样都存在投资风险、政策性风险,市场风险和自由竞争风险等。同时,纳米技术还存在着潜在风险。另外,科研工作者市场服务意识淡薄,缺乏主动为企业服务的意识。
3.4.3科研缺乏布局和规划
缺乏制定战略发展规划以及科研与产业的合理布局,造成低水平重复和资源浪费;重视基础性研究,轻视应用性研究,造成科研成果缺乏市场,成果难以被企业吸纳和转化。
3.4.4纳米科技成果成熟度低
在研究中,研究人员常常只注重论文,纳米科技成果论文水平很高,但产业化并不理想;注重实验室开发,没有潜心于后续的应用开发和技术支持,造成成果成熟度不够,先天不足,难以转化;大部分企业属于生产型,缺乏持续创新和应用开发能力,只能接受非常成熟的技术。
3.4.5缺乏信息沟通缺乏信息沟通,导致产学研系统各自独立,科技与生产脱节。从事纳米科技研究的人员,分属不同的行业和部门,条块分割,由于缺乏相互交流,更缺乏与一线企业的交流与合作;由于信息不畅,造成成果难以满足需求,以及成果和需求重复现象严重;企业间应用成果壁垒森严,难以推广,导致不少低水平重复,重点不突出,阻碍了整体优势的发挥。
3.4.6纳米专业人才匮乏
纳米科技由多学科交叉,因此需要具有多学科知识的复合型人才;纳米科技的迅速发展,需要大量纳米科技领域及其相关领域的人才。而中国传统分门别类教育体制培养的“专业人才”,不能适应拥有多学科知识复合型纳米研发人才的需要。因此,为推动我国纳米材料产业的发展,需要培养一批复合型纳米科研人员及纳米经营管理人才。
3.4.7知识产权意识淡薄
中国纳米技术近几年有了突破性的发展,但知识产权意识在科学界尤其是开发应用领域仍然淡薄。专利数量有所增加,但是在总量上申请的专利还是很少。在我国,申请的专利大部分是纳米粉体材料制备方面的专利,而国外的专利很多是纳米应用专利。
3.4.8行业标准和技术规范缺乏
目前纳米科技应用研究很热,市场上出现了很多“纳米商品”,然而,很多的“纳米商品”还不是真正意义上的“纳米产品”。市场上缺乏行业标准和技术规范的约束,一些人热衷于炒作纳米概念,造成初级产品过剩,浪费了社会整体资源;一些生产微米材料的企业,在其产品性能用途完全没变的情况下,贴上纳米标签,摇身一变成了纳米材料企业,误导纳米概念;一些企业在投入少量资金注册了纳米材料公司或纳米材料应用公司后,就开始在经营业绩上做文章,蓄意编造是专门从事纳米科研、生产和应用的实力企业的假象,最终达到圈资、骗政策的目的。
4纳米科技推广应用思路
针对纳米科技成果转化率低及成果推广过程中所存在的问题,促进纳米科技的推广应用,应切实做好以下工作。
4.1根据市场需求,选好研究目标
针对我国纳米科技产业化处于初级阶段,纳米科技发展资金投入不足,纳米科技产业化效果不理想等现状,在有限的资金和设施条件下,纳米科技的发展一定要从科研源头上加以调控,科研项目选题要以市场需求为导向,以形成产业化为根本目标,强调创新意识和市场服务意识,发展具有竞争力的新技术和新产品,并推进传统产业的发展,从而促进纳米科技成果更快地得到推广和应用。
4.1.1科研项目选题时应遵循的原则
创新性原则:强调科技源头创新意识;产业化原则:以产业化为根本目标,能独立形成新产品、新技术;竞争力原则:注重可提升产品竞争力的技术及材料,注重与传统产业结合;市场化原则:以市场需求为导向,加强服务意识,注重市场推广。
4.1.1.1强调科技源头创新意识
自主创新已经成为科学技术发展的战略基点和调整产业结构、转变增长方式的中心环节。十一五发展规划指出:“科学技术发展,要坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”。纳米科技属于高新技术领域,因而,必须强调创新意识,研究和开发具有源头创新性的新技术和新产品,形成自主知识产权的新技术和新产品,实现技术发展的跨越,实现企业资本、社会资本和知识资本的有效组合及转化增值。强调创新意识,发展纳米科技,必须以市场为导向,以产业化为根本目标,发展成熟的技术,努力提升其竞争力,吸引企业及其它投资公司的参与和投资。加强纳米科技源头创新,要以纳米电子学、纳米尺度的加工及组装技术、纳米生物和医学、纳米材料学等科学前沿的理论和方法学为重点,争取取得重大进展,获得具有自己特色的发现和发明创造,促进纳米科技的产业化。
4.1.1.2以产业化为根本目标,能独立形
成新产品、新技术选题时要以产业化为根本目标,研究方向要与产业相结合,要策划出一个行业的主体并且形成一个产业链条。开发市场前景广阔、能够独立成新产品的先进技术,吸引以纳米技术为关键生产技术的企业投资,推动纳米技术的产业化进程。围绕国家长远发展目标,将纳米技术与信息、环境、能源、生物医药及先进制造、海洋、空间等高新技术相结合,提高纳米技术在这些产业中的含量,建立以纳米技术为主旋律的一批纳米产业及产业链并形成产品、商品,为提高我国的绿色GDP做贡献。举例1:信息产业中的纳米技术以纳米阵列体系为基础的量子磁盘,1998年正式问世,存储量高达465Gb/in2,相当于现在磁盘10万个的存储量。1999年,美国惠普公司在实验室成功制造了100×100nm芯片。正像克林顿所说,利用现代的纳米技术制备的超高密度存储元器件,可以将美国国会所有的信息存储在只有方糖大小的体积内。2000年,IBM公司通过纳米技术把这种磁盘的存储量提高到1000Gb/in2,相当于100万个现在磁盘的存储量。利用纳米技术可以将动态随机存储器和电脑CPU缩小到70nm,晶体管的尺寸为100~200nm。结论:纳米技术在电子信息产业中的应用,将成为21世纪经济增长的一个主要发动机,其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。举例2:生物医药产业中的纳米技术采用纳米超顺磁载体制作的示踪剂使核磁共振检出的癌细胞尺寸大大降低,便于早期诊断、早期治疗;利用纳米技术输送生物大分子药物,可克服其吸收差、稳定性低的缺点,实现其天然、高效等特点,显示出良好的应用前景;根据药物分子的性质设计纳米颗粒表面及内部结构,从而达到人为地设计药物的靶向目标及其释放和作用方式,明显提高药效;利用纳米技术制备支架、骨骼等植入材料,具有很好的生物相容性,并可发挥治疗效果。结论:纳米材料技术将在生物医学、药学、人类健康等领域有重大的应用。预计到2015年,纳米技术在生物医药领域中的应用,全球市场将达到2000亿元。
4.1.1.3注重发展提升产品竞争力的新技术和新材料
传统行业的发展需要纳米科技来提升其技术和产品的竞争力。传统产业是国民经济的重要组成部分,这就决定了发展纳米产业应切入传统产业,努力提升对传统产业和产品的更新换代,提高竞争力,同时调整传统产业结构,实现经济增值。纳米科技的发展需重视与传统产业相结合。纳米技术在传统产业的应用具有投入少、见效快、市场前景广阔等特点,因此,将纳米科技与传统产业结合,可以有力促进纳米科技的推广应用。加强与传统产业合作,必须以市场需求为导向,发展具有市场潜力的产品和技术,通过纳米技术显著提高传统产品的竞争力。加强与传统产业合作,从一开始,就要积极吸纳企业的参与投入,发展能显著提高传统产业和产品的新技术和新材料。举例1:纺织行业中的纳米技术纳米催化剂在化纤原料涤纶聚酯合成中的应用,将使生产效率提高5倍以上,大大降低了生产周期和成本,这项技术在化纤行业的推广可带来数十亿元的收益;利用纳米技术对各类化纤进行改性,使之具有功能性,如吸水吸湿纤维、变色纤维、芳香纤维、磁性纤维、防辐射纤维、远红外纤维,还可采用复合纺丝法来生产功能化织物;纳米功能氧化物填充到纤维中可制得各种差别化、功能化纤维,为纤维的发展带来一场健康革命,其市场规模也超过二十亿元。结论:纳米技术的应用将对纺织行业的发展起到巨大的推动作用。举例2:建材行业中的纳米技术纳米技术在建材领域的应用:利用纳米材料的自洁功能可开发的抗菌防霉涂料、PPR供水管;利用纳米材料具有的导电功能可开发的导电涂料;利用纳米材料屏蔽紫外线的功能大大提高PVC塑钢门窗的抗老化变形性能;利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。另外,纳米抗菌不锈钢塑料复合管、纳米抗菌PPR管是在管材内层塑料中添加纳米级抗菌材料,经共挤出而制成具有抗菌、卫生自洁功能的管材。仅以PVC塑钢门窗为例,近几年我国每年城乡工业和民用建筑的建造量平均约12亿平方米,需要门窗3亿平方米,年需塑钢门窗约3000万平方米,年需硬PVC异型材约30万吨。结论:纳米材料在建材中具有广阔的市场应用前景和巨大的经济、社会效应。
4.1.1.4以市场需求为导向,加强服务意识,注重市场推广
以市场成熟代替技术成熟是发展纳米技术的最佳方式。改变传统的“技术导向”为“市场导向”,始终坚持以市场需求为出发点和归宿,以市场需求为拉动机制,着重推动具有应用前景的新技术和新产品的开发,注重对传统产业的改造和提升,提升产品的竞争力,推动纳米科技的产业化。着重发展有重大影响的方向与领域,注重纳米技术与各个行业的交叉融合,使纳米技术和产品能服务于各个行业。注重纳米技术的市场推广,加强纳米科技与各个行业领域间的交叉融合,加强科研成果和企业及投资商之间的交流合作,建立信息交流平台,创建科研成果转化的渠道,为纳米科技发展提供有力服务和支持。
4.2注重技术集成,实现自主创新
“创新”是科技发展的生命力所在。对于纳米科技的发展,需加强新技术和新产品的原始性创新,提升产品和技术的竞争能力。同时在重视原始性创新的基础上,更应该注重具有重大应用价值的集成创新,通过对集成要素的优势整合,提升集成整体的竞争能力,实现更大的市场价值。
4.2.1技术集成创新有利于形成市场竞争力
长期以来,人们比较注重单项技术继发展,这是技术开发初级阶段的必然过程。但从科技与经济结合的内在要求来看,单项技术的研究开发,因为缺乏与其它相关技术的衔接,在当前很难形成有市场竞争力的产品或新兴产业,这就造成我国每年所取得的数万项科技成果最终束之高阁,削弱了我国科技创新的基础。
4.2.2技术集成创新将提高产业核心竞争力
核心竞争力的形成,不仅仅是一个创新过程,更是一个组织过程,使各种单项和分散的相关技术成果得到集成,其创新性以及由此确立的企业竞争优势和国家科技创新能力在价值上远远超过单项技术的突破。加强技术集成创新,是企业实现自主创新的新思考,也是企业获得竞争优势、适应知识经济发展的关键。
4.2.3纳米技术的集成主要内容
4.2.3.1纳米科技成果的集成
将分散的技术集中,形成一个可达目标功能的技术体系,即组合应用性技术成果,也称为技术捆绑或技术整合。纳米科技成果的集成应注意以下几点:注重主题的策划,选好技术与成果,实现目标显示度。(1)注重主题的策划以市场需求为导向,关注市场需求的多样化,强化产品的竞争意识;以纳米技术或产品为关键要素,解决需求中的重大问题,具有行业导向性与共性;拓展解决方案的丰富性,注重外部资源的易取性;强化研发时间的迅捷性,凸显研发质量的配比性。(2)选好技术与成果始终坚持把市场需求作为出发点和归宿点,选择具有市场前景的技术和成果,选择具有竞争优势的纳米材料或技术为关键技术要素,具有前景的技术与成果,注重其成熟度和可靠性。同时加大中试研究力度、中试研究领域和资金投入,注重集成要素中技术和成果的协调与融合,优势互补,使集成整体具有新的价值。(3)实现目标显示度注重目标功能的实现,不仅要实现各项集成要素的功能目标,还应实现集成系统的整体功能目标。集成要素和集成系统的功能定量指标应具有竞争性,以实现其产品的显示度,有利于产品的推广。
4.2.3.2注重技术集成创新
(1)从纳米科技发展到产业链上的集成协作在产业链的衔接上,由于纳米技术的跨学科性,急需将努力的方向由“单打独斗”转向“集成协作”。实验和技术上存在局限性,而研究的广泛和复杂,造成设施难以完备;技术的成熟度不够;研究成本高和周期长,造成产业化难度大。因此,仅依靠某一个工业部门或者研究机构,将无法加快推动纳米科技的应用和产业化的步伐。结论:要实现和促进纳米技术的产业化发展,需要采用合理的产业化与投融资模式,推动纳米技术产业链的全方位发展。这就是所谓的为了构筑我国纳米产业发展的大战略,也是目前国内众多研究机构、企业正在的探索大联合的适当途径。(2)纳米科技发展产业链上的集成协作方式第一,建立国家级研究开发平台,充分发挥国家级研究开发平台的作用,推动各研究部门之间的交流合作,实现软硬件资源共享,避免重复建设。第二,建立产业孵化基地。“科研-孵化-企业”一条龙式的产业化模式,有利于推动科研成果产业化,因此,在有条件的地方应建立纳米科技孵化基地。第三,加强产学研的合作。积极推进产学研一体化的进程,把研究、开发和应用过程的各个阶段建成一个系统,使之紧密衔接、相互交替,保证从科研到生产整个过程的连续性,从而使科研单位前期的研究、开发优势与企业工业化生产优势融为一体,促进科技成果的转化。(3)各领域科学研究人员间的协作从目前情况看,我国从事纳米科技的研究人员,分属不同的行业、部门,彼此之间信息沟通不畅,研究人员之间也缺乏必要的交流,致使研究力量大大分散,而且各地研究所重复研究、重复建设严重。纳米科技属于多学科交叉的前沿研究领域,要动员和组织信息、物理、化学、生物、医药、材料等学科的专家参与纳米科技的研究开发,抓好多学科在纳米科技方面的集成。结论:纳米科技的多学科交叉特性必然要求加强各领域科学人员之间的协作。
4.2.3.3纳米科技推广注重技术集成创新的应用案例分析
应用1:“以应用纳米技术打造新世纪康居商住楼”思路(1)为了贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》以及“十一五”规划中的要求,促进生态人居环境和绿色建筑的发展,提出集成整合最先进的纳米技术研究成果,积极推动健康、环保的生态建筑技术的应用与推广。为打造康居示范工程提供有力的技术支持和保障,致力于搭建三大公共技术平台,即居住环境健康性和安全性公共技术平台;建筑物与居家用品节能和环保性公共技术平台;资源综合利用公共技术平台。(2)应用纳米技术打造新世纪康居商住楼,可以体现在环保、健康、节能等方面的优势上。具体应用可以包括外墙涂料、内墙涂料、变色玻璃、地毯地板门、厨房、家用电器、卫生洁具、床上用品、窗帘、玩具及衣物等。(3)面向生态人居环境和绿色建筑的发展的需要、面向《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》以及“十一五”规划中的要求,新世纪康居楼的打造将对该行业及人们生活产生很大影响,将形成一个完整的产业链条,引导该行业的发展。以纳米材料或技术为关键技术要素,具有竞争优势;选择具有很好市场前景的纳米改性内外墙涂料、纳米改性纺织品、纳米改性陶瓷、应用纳米技术的太阳能电池等技术和产品,打造一个健康、环保、节能的居住环境,具有竞争优势。另外,选择的纳米改性内外墙涂料、纳米改性纺织品、纳米改性陶瓷等成果技术成熟度较好。应用2:“建立应用于汽车产业的纳米技术产品产业链”思路(1)纳米技术在汽车产业中的应用,可以包括纳米材料改性内饰件、纳米结构超强钢板、纳米结构铝材料、高耐腐纳米水性汽车涂料、纳米隔热涂料、纳米材料改性高性能轮胎、高强度胶黏剂、纳米汽车油、纳米汽车燃油添加剂、纳米传感器、汽车动力应用纳米新型太阳能电池、纳米汽车尾气催化净化材料等。(2)面向十一五规划的“建设环境友好型,资源节约型社会”,面向中国巨大的汽车产业市场,中国汽车产业发展在近几年速度迅猛,是世界上最大最有潜力的市场。选择具有很好市场前景的纳米改性内饰件、纳米改性涂料、纳米改性高性能金属材料、高强度胶黏剂、纳米汽车尾气催化净化材料、纳米汽车燃油添加剂及汽车动力应用纳米新型太阳能电池等技术和产品,具有竞争优势。纳米技术在汽车上的广泛应用,将降低汽车各部件磨损、降低汽车消耗、减少汽车使用成本,还能消除汽车尾气污染,改善排放。可以预见,纳米技术在汽车产业的应用将对该行业及人们生活产生很大影响,将形成一个完整的产业链条,引导该行业的发展。应用3:纳米科技与新兴行业、支撑行业及国家重大工程挂钩纳米科技与新兴行业、支撑行业及国家重大工程的挂钩可以吸引国家或地方政府等的财政拨款,同时可以吸引公司和企业的投资和参与。纳米科技在新兴行业、支撑行业及重大工程中等各领域中的渗透,将加快纳米科技的产业化;纳米科技在新兴行业、支撑行业及重大工程中的应用,将提升这些行业的技术含量,增加其竞争优势,推动其发展;同时对其产业结构的调整、经济增长方式的改变具有深远的影响。例如:纳米技术及应用国家工程研究中心以产学研结合的方式,组织上海城建集团、上海高校和科研院所利用纳米技术和其它技术集成解决道路隧道内的废气治理问题,这是纳米科技在城市市政工程中的重要应用,该项目已列入国家支撑计划。结论:通过集成技术、产学研合作等方式与新兴行业、支撑行业及国家重大工程挂钩,容易吸引投资,促进纳米技术与其它技术和产业的融合,从而促进纳米技术的发展。
4.3树立诚信市场理念
4.3.1纳米科技要健康跨越发展必须树立诚信意识
诚信的本质首先是经济规律,其次才表现为伦理性质。诚信不足,败事有余。市场经济就是信用经济,信用是现代市场经济的基石,没有诚信,就没有秩序,市场经济和社会道德就会陷入混乱之中。目前纳米科技应用研究很热,市场上出现了鱼目混珠的现象,虚假的“纳米商品”,纳米概念的炒作,严重扰乱了纳米市场的秩序,误导人们对纳米的认识,损害了纳米科技的形象,严重阻碍了纳米科技的产业化发展。结论:纳米科技要健康跨越发展必须树立诚信意识,诚信的市场经济理念。
4.3.2如何树立诚信意识
加强诚信意识培养;健全市场竞争机制,让诚信成为人们自觉遵奉的客观经济规律;强化监督,建立相互补充、相互制约的诚信监督体系;加快建立信用体系,规范信息传递和披露机制,发展资信评估行业;强化法制建设,为诚信规范提供坚实的法制保障。
4.4制定适合纳米政策纳米科技的应用推广,需要制定适
合纳米科技发展的政策,保障纳米科技的可持续发展。
4.4.1制定发展规划,实施专项行动
第一,坚持“有所为,有所不为”的方针,制定纳米科技的发展战略,制定我国纳米科技发展的近期、中长期规划,对纳米技术的基础研究进行整体规划,制定国家纳米科技产业的发展规划,集中力量,重点突破。第二,根据市场要求,依托现有产业的优势和基础,确定重点发展的产业及产品,引导产业结构调整。第三,按照市场需求,集中优势力量研究、开发具有自主知识产权、市场潜力大、技术可行的项目和对未来有重大影响的关键领域,突出特色。
4.4.2建立创新体系,强化专利保护意识
组建全新机制的实体性创新平台,建立以企业为主、产学研结合的纳米科技创新体系。强调纳米科技的原始创新,注重技术创新、管理创新、制度创新的有机结合,在原始创新基础上,同时注重集成创新,强化专利保护意识,提高知识产权保护在企业发展中的重要作用。另外,建立和健全纳米技术成果产权保护制度,优先资助拥有自主知识产权的专利成果的产业化。
4.4.3重视人才培养,加强技术交流
制定人才优惠政策,鼓励人才流动竞争,努力创造人尽其才、才尽其用的良好环境。建立培养和吸引纳米科技人才的政策,培养高质量的纳米技术人才和领军人物,引进国外具有真才实学的优秀人才。加强国内外科研单位及企业之间关于纳米技术的信息交流,建设开放式的国家纳米技术信息交流平台,加强国际交流和合作,扩大国际影响。
4.4.4加快基地建设,吸引多元投资
鼓励科研单位、高等院校与生产企业共建纳米技术创新基地、开放式研究开发中心等,改善基础设施条件,对共性关键技术进行联合攻关,建立以企业为主体,产学研结合的纳米技术创新体系,加速纳米技术的研究开发与产业化步伐。重视以政府政策资金为导向,建立多元投资融资体系,吸引风险投资及民间投资,使其大规模地介入纳米技术产业并与科技界融合。同时,鼓励纳米科技型企业在资本市场上融资,加速纳米成果的转化和产业推进。4.4.5完善行业标准,规范技术市场重视标准意识,根据纳米技术产品的性质、用途,参照国际标准,制定我国纳米技术行业的产品标准,建立权威性的国家纳米产品质量检测中心,使纳米产品的生产和销售有章可循。尽快制定出台相关的政策法规,规范纳米市场,避免纳米技术及应用研究重复建设和过度竞争。
4.4.6加强科普宣传,倡导科学道德
重视纳米技术的普及工作,加强对纳米科技的科普教育,使大众对纳米科技有正确的科学认识,避免过分炒作和误导。重视纳米科技相关学科的建设工作,保障我国纳米科技的可持续发展。
5纳米科技成果介绍
纳米技术及应用国家工程研究中心积极整合社会资源,积极推动纳米技术成果的转化。
5.1应用在环境领域的纳米材料和技术
成果1:用于汽车尾气催化净化处理的介孔基催化材料成果简介:孔道内担载贵金属Pt/Rh/Pd的氧化锆基(氧化锆/氧化铈)复合纳米介孔催化剂。该催化剂采用具有自主知识产权的涂覆工艺,成功负载于金属载体表面,经检测,排放性能及催化剂老化性能达到并优于欧IV标准(GB18352.3)。技术特点与优势:特殊的介孔结构,高比表面积;贵金属用量低,热稳定性好;优良催化活性和稳定性;抗老化性好。产业化前景:2007年我国汽车产量达到900万辆,并逐年递增。同时,我国将面临新车必须全部加装净化器的局面,该项目具有极其广阔的市场前景,其经济、社会和环境效益十分巨大。成果2:光催化净化室内空气应用技术光催化室内净化技术现状:不能有效地去除室内空气中;危害性很大的细微颗粒物;催化剂活性组分易流失;微孔容易被颗粒物堵塞,致使催化剂失活。技术创新:将高流速高效率静电除尘与光催化净化室内空气两相单元技术有机的结合。技术内容:包括性能好低成本的金属泡沫网状载体的制备技术、光催化净化活性组份在金属泡沫载体上负载技术、净化室内空气污染物一体化新技术、金属泡沫网状物负载光催化材料、室内光催化净化器。产业化前景:目前我国城镇装修过的房屋中80%存在甲醛超标问题。净化室内装修污染的市场规模达100亿元,并正以每年30%的速度增长,据预测2008年将达到200亿元的市场规模。5.2应用在能源领域的纳米材料和技术成果3:镍氢(MH/Ni)动力电池与镍锌动力电池技术内容:镍氢动力电池技术;锌镍动力电池技术;在电极中添加纳米添加剂;提高电池的循环寿命;提高电池的安全性。应用范围:电动工具、割草机械、玩具模型、电动自行车、电动摩托车等。技术成果:《动力镍氢电池用纳米材料测试技术》项目被上海市高新技术成果转化服务中心项目认定办公室认定为上海市高新技术成果转化项目。这意味着该中心又一项纳米科技成果将走向市场。产业化前景:随着WTO的加入,对动力电池的需求逐年增加。目前国内市场对镍氢动力电池的年需求量在数千万节以上,也将在上千亿的一次电池市场中占据一席之地。
5.3应用在生物医药领域的纳米材料和技术成果
4:超临界粉碎技术成果简介:超临界粉碎技术,采用超临界流体,通过改变压力快速改变溶液的饱和度,使溶质瞬时成核、获粒度均匀、超微细纳米级、无污染高纯度产品。通过此药物微细化技术,实现中药的微纳米化,促进药物的溶解性,提高药物的生物利用度。成果内容:水飞蓟素微纳米颗粒,超临界流体增强溶液分散技术(SEDS),粒径尺寸介于50~300nm,纳米化后的药物在水中溶解速率得到显著改善。谷甾醇纳米颗粒,气溶胶溶液萃取系统(ASES)技术,粒径介于50~300nm,ASES处理后样品结晶度降低;化学结构没有明显改变。产业化前景:超临界微纳米加工产品:如纳米水飞蓟素、植物甾醇可应用于相关药物或油类产品,按1%的附加值计算,相关药物或油品的产值达100亿,该产品产值可达1亿元。成果5:用于腹腔淋巴靶向治疗的纳米给药系统成果简介:以安全无毒的聚脂类生物降解聚合物为纳米粒的骨架材料,用改良的乳化-液中干燥法制备载药纳米粒(NP)。腹腔化疗方式治疗卵巢癌,克服了紫杉醇游离药物渗透性差、易过敏等缺点,并能实现产业化。技术特点和优势:解决了材料的安全性,采用经FDA批准载体材料;制备工艺可实现产业化,粒径及其分布可控制、重现性好,包裹率高,生产工艺条件不苛刻。产业化前景:全球卵巢癌每年新增病人19.2万,死亡人数为11.4万,其死亡率占妇科恶性肿瘤之首。建成应用示范点,年创产值可达1000万元。成果6:基于纳米生物探针的微流控阵列蛋白质芯片成果简介:该芯片是一种纳米生物技术与微生物芯片技术的集成产物。通过纳米生物自组装技术将靶蛋白配体组装在纳米粒子界面上,构成纳米生物探针,可以特异性地与各种生物样品(血清、细胞培养液等)中的靶蛋白结合,并最终被捕获在微流控阵列的特定检测区域,通过纳米粒子所发出的光学信号实现对多种靶蛋白的高特异高灵敏的同步多元分析。技术特点和优势:高灵敏、高分辨和低噪音;可以实现多种生物分子的同步检测;具有在分析模式和使用便捷性上的多种优势。产业化前景:主要应用领域有蛋白质的结构功能研究、医学诊断和医疗、新药开发、生物工业、低样品消耗和快速的芯片反应器系统,以及特定用途的专家系统。
5.4应用在电子信息领域的纳米材