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胃癌是常見的消化系統惡性腫瘤之一, 可侵及胰頭和十二指腸, 這也是胃癌直接浸潤擴散的重要途徑。為了更好的實施手術來改善患者預后, 本文選擇本院胃癌侵及胰頭十二指腸患者, 觀察不同手術方式對此類患者的手術效果?,F報告如下。
1 資料與方法
1. 1 一般資料 選擇本院2010~2014年收治的胃癌侵及胰頭和十二指腸患者共60例, 同時排除營養不良一般情況差而不能耐受手術患者、排除淋巴結轉移在第3站患者。所選患者淋巴結轉移局限在第1站或部分第2站患者, 無遠處轉移, 上述患者分為觀察組和對照組, 觀察組患者36例, 其中男22例, 女14例;平均年齡46.9歲;體重最小46 kg, 最大59 kg, 平均體重52.9 kg。對照組患者24例, 其中男15例, 女9例;平均年齡48.2歲;體重最小45 kg, 體重最大57 kg, 平均體重51.1 kg。兩組患者一般資料方面差異無統計學意義(P>0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 兩組患者均采用氣管插管全身麻醉, 麻醉成功后實施手術, 觀察組患者實施根治性手術, 根據胃癌侵襲情況, 實施胃大部分切除(或全切), 對第1站和第2站淋巴結進行清掃, 切除侵襲的十二指腸和胰頭, 根據Child法對消化道進行重建, 胰、空腸二層套入式吻合, 胰管內放置支架和導管, 膽腸吻合口放置T管。對照組患者實施姑息性手術, 實施胃大部分切除或者全切術, 根據胃癌侵襲范圍實施胃空腸吻合(或胃造口術)。兩組患者均做好術后處理, 積極處理術后并發癥等。
1. 3 觀察指標 觀察兩組患者術后12、24、48個月的生存情況;觀察兩組患者術后并發癥(吻合口瘺、急性胰腺炎、腸瘺、感染等)發生情況;對患者術前和術后12個月的應用狀況進行檢測, 檢測白蛋白、轉鐵蛋白水平改變情況。
1. 4 統計學方法 采用SPSS17.0統計學軟件對數據進行統計學分析。計量資料以均數±標準差( x-±s)表示, 采用t檢驗;計數資料采用χ2檢驗。P
2 結果
2. 1 兩組患者術后并發癥發生情況 觀察組術后發生吻合口瘺1例、急性胰腺炎2例、腸瘺2例、感染2例, 并發癥發生率為19.4%;對照組發生吻合口瘺1例、急性胰腺炎0例、腸瘺2例、感染1例, 并發癥發生率為16.7%;觀察組術后并發癥發生率和對照組比較, 差異無統計學意義(P>0.05)。
2. 2 兩組患者術后不同時間生存情況比較 觀察組患者術后12個月生存率和對照組比較, 差異無統計學意義(P>0.05);觀察組術后24、48個月生存率分別高于同期對照組生存率, 差異有統計學意義(P
2. 3 兩組患者術前和術后12個月白蛋白、轉鐵蛋白水平檢測結果 觀察組患者術前白蛋白、轉鐵蛋白水平分別和對照組術前比較, 差異無統計學意義(P>0.05);觀察組患者術后12個月白蛋白、轉鐵蛋白水平分別高于對照組術后同期水平, 差異有統計學意義(P
3 討論
在胃癌擴散途徑中, 胃癌直接浸潤是重要途徑之一, 賁門癌和胃底癌的擴散部位主要是食管, 胃竇部位癌灶容易向十二指腸和胰頭部位進行擴散, 同時也可發生淋巴結轉移, 即使早期胃癌也可發生淋巴結轉移, 而淋巴結轉移情況和癌灶侵襲程度有關, 所以在治療胃癌時, 為了防止淋巴結轉移以及防止向遠處轉移, 手術要切除病變部位以及周圍相關淋巴結, 同時要實施術后化療, 這樣就有力的防止了向遠處轉移[1, 2]。本文所選的胃癌侵及胰頭和十二指腸患者中, 部分患者實施姑息性手術, 觀察組實施根治性手術, 觀察組患者的手術后生存率高于對照組, 觀察組患者術后營養狀況改善情況優于對照組, 觀察組術后并發癥發生情況和對照組差異無統計學意義(P>0.05), 本文觀察組選擇根治性手術打破傳統的姑息性手術觀點, 傳統手術認為根治性手術創傷大, 并不能提高患者生存率, 反而增加患者病死率[3]。
綜上所述, 胃癌侵及胰頭十二指腸的根治性手術能夠提高患者生存率, 減少術后并發癥, 改善患者生存質量, 效果顯著, 值得借鑒。
參考文獻
[1] 潘忠良, 徐建敏, 張學淼.胰十二指腸切除術在胃癌治療中的應用.中國癌癥雜志, 2004, 14(5):441-442.
[中圖分類號] R573.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721(2013)05(a)-0047-02
肝硬化在臨床上是一種較為常見的疾病,該病最嚴重的并發癥就是食管靜脈曲張出血,在臨床上的癥狀主要表現為大出血,主要的特點就是突發性、出血量大,如果患者得不到及時有效地治療,會造成休克或者死亡,對患者的生命安全造成了極大威脅[1]。目前較為有效的治療方法主要有食管靜脈曲張套扎術、垂體后葉素和生長抑素等[2],本文對本院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別使用食管靜脈曲張套扎術聯合常規劑量生長抑素以及食管靜脈曲張套扎術聯合高劑量生長抑素治療的臨床療效進行對比觀察,探討食管靜脈曲張套扎術聯合高劑量生長抑素治療肝硬化上消化道出血的臨床價值,報道如下:
1 資料與方法
1.1一般資料
選擇本院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,患者年齡45~77歲。其中,肝炎后肝硬化154例,有脾切除加斷流術史6例,酒精性肝硬化12例。所有患者在臨床上的癥狀主要表現為嘔血、心悸、暈厥、乏力、出冷汗等,經過胃鏡檢查后證實為食管靜脈曲張,對于其他原因導致的出血患者進行排除。根據治療方法不同分為觀察組92例和對照組80例,觀察組患者給予食管靜脈曲張套扎術聯合高劑量生長抑素進行治療,對照組的患者給予食管靜脈曲張套扎術聯合常規劑量生長抑素進行治療。兩組患者性別、年齡等一般資料比較差異無統計學意義(P > 0.05),具有可比性。
1.2 方法
對照組患者給予食管靜脈曲張套扎術聯合常規劑量生長抑素進行治療,在胃鏡上安裝套扎器,把需要進行結扎的曲張靜脈顯示出來,全方位連通透明帽,持續負壓進行吸引,把曲張靜脈吸入到透明帽內,吸入的靜脈有紅色征后繼續進行負壓吸引,把轉軸的手柄進行順時針轉動,直到提示結扎完成。結扎完成之后退鏡,卸去套扎器,進鏡吧食道內的積血吸盡,使用0.25 μg/h生長抑素八肽加入到0.9%的氯化鈉溶液中進行靜脈注射。
觀察組患者給予食管靜脈曲張套扎術聯合高劑量生長抑素進行治療,在對照組食管經靜脈曲張套扎術治療基礎上,應用0.5 μg/h生長抑素八肽加入到0.9%的氯化鈉溶液中進行靜脈注射,持續使用5 d。
1.3 療效判定
對兩組治療方法的臨床療效進行判定,出血停止主要表現為患者的生命體征較平穩,沒有出現繼續嘔血、排黑便,患者的血紅蛋白出血上升趨勢,尿素氮出現了下降趨勢。再次出血主要表現為出血停止之后患者再次出現了嘔血或者便血,有出血性休克等表現。早期再出血指的是出血得到控制之后在72 h到6周之后出現出血。遲發再出血指的是出血得到控制6周之后出現出血癥狀。
1.3 統計學方法
選用SPSS 16.0統計學軟件對數據進行統計學處理,計量資料進行t檢驗,計數資料進行χ2檢驗,P < 0.05表示差異有統計學意義。
2 結果
兩組患者術前止血率、早期再出血率差異有統計學意義(P < 0.05);兩組患者在治療后止血率和遲發再出血率以及死亡率差異無統計學意義(P > 0.05),見表1。
3 討論
肝硬化上消化道出血是一種較為常見的疾病,如果得不到及時有效地治療,會造成休克或者死亡,對患者的生命安全造成了極大威脅。目前在臨床中較為有效的治療方法主要有食管靜脈曲張套扎術、垂體后葉素和生長抑素等。食管靜脈曲張套扎術能夠對曲張的靜脈進行直接結扎,完全阻斷了血液流入到已經套扎的靜脈內,臨床療效較為顯著,止血效率高,操作簡便[3-4]。適當劑量的生長抑素能夠對內臟血管的平滑肌進行有選擇性地直接收縮,通過對胰高血糖素和血管活血腸肽的抑制作用,對內臟血管的擴張起到了間接性的阻斷作用,降低了血流速度以及血流量,降低了門脈壓力,從而達到了止血的目的[5]。
本文研究結果顯示,兩組患者治療前止血率、早期再出血率差異有統計學意義(P < 0.05);治療后止血率和遲發再出血率以及死亡率差異無統計學意義(P > 0.05)。說明食管靜脈曲張套扎術聯合高劑量生長抑素應用于臨床治療肝硬化上消化道出血臨床療效顯著,能夠減少食管靜脈曲張套扎術在術后的早期再出血率,是一種較為理想的臨床治療方法,值得在臨床上廣泛使用和推廣。
[參考文獻]
[1] 朱翔. 善得定治療肝硬化食管靜脈曲張破裂出血的觀察與護理 [J]. 中國醫學創新,2012,11(8):187-188.
[2] 中華醫學會消化病學分會,中華醫學會肝病學分會,中華醫學會內鏡學分會. 肝硬化門靜脈高壓食管胃靜脈曲張出血的防治共識(2008,杭州) [J] . 中華消化雜志,2008,13(8):169-170.
[3] 程留芳. 食管靜脈曲張破裂出血內鏡下治療的評價與展望[J]. 中華消化雜志,2007,7(4):162-163.
[4] 美國肝病學分會和歐洲肝病學會. 聯合討論會介紹門靜脈高壓和靜脈曲張出血[J] . 中華消化雜志2008,14(8):203-204.
[5] 李榮萍,君,王錦輝. 食骨胃底靜脈曲張破裂出血內鏡套扎術后聯合生長抑素預防近期再出血的臨床研究[J]. 新醫學,2010,10(7):140-141.
[6] 張瑞梅. 善寧聯合奧美拉唑治療上消化道出血50例臨床療效觀察[J]. 中國醫藥指南,2011,30(29):284-285.
不論是智能眼鏡還是智能服裝、甲胄,一般可穿戴設備的主要功能是采集人體所發出的位置信息、互動信息、流量信息,利用和擴展人體機能,是對人自然屬性的延伸。?
而醫療可穿戴不管是智能手環、臂帶、帖敷傳感器還是體內外康復裝置,主要功能則以采集到的體征數據、生電信號、生物能,用于對人體自然屬性的監控、管理和輔助恢復人體自身機能。?
一、2013年度可穿戴技術創業投資概況
資本實驗室全球風險投資數據庫顯示,2013年可穿戴技術領域完成投資交易64筆,披露投資額5.6億美元。?
1.可穿戴技術投資年度變化趨勢?
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從全年來看,各季度可穿戴技術投資保持持了持續增長。特別是在四季度,增長異常迅猛。由此可見,無論是創業企業還是投資機構都在加快搶占可穿戴技術與市場前沿的力度。?
另據瑞士信貸(Credit Suisse)于2013年5月的互聯網行業研究報告預測,到2015年的2至3年間,可穿戴技術市場規模將由目前的30至50億美元,增長到300至500億美元。這種趨勢的背后是全球硬件創新企業的蓬勃發展與風險投資的快速跟進。?
2.一般可穿戴與醫療可穿戴技術投資對比?
在2013年度,一般可穿戴和醫療可穿戴技術同時收獲32筆投資交易。其中,一般可穿戴技術披露交易額3.73億美元,醫療可穿戴技術披露交易額1.87億美元。?
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投資交易額的落差不能說明醫療可穿戴技術對資金的吸引力更弱,而是從另一個層面表明:與一般消費級的可穿戴技術相比,醫療可穿戴技術因其更高的技術與應用門檻,在投資方面更趨冷靜。該領域也正在等待,或營造下一個待爆發的、更廣闊的應用市場。?
美國消費電子協會(CEA)新近完成了一項市場分析,并作出預測:在未來5年,可穿戴設備的整體市值將超過80億美元,大幅度增長的預期主要來自于健康/醫療領域的推動。CEA與市場研究機構ParksAssociates聯合完成的另一份調查則顯示:在美國今后的五年中,個人健康/醫療類的可穿戴產品、相關軟件和服務的總體營收將激增142%,并且有29%的智能手機用戶愿意購買和使用健康/醫療類可穿戴設備。此類樂觀的預測正吸引和帶動更多投資在該領域的持續攀升。?
3.一般可穿戴技術細分領域投資對比?
在2013年,眾多企業的可穿戴設備走下展臺,并且實現了銷售數據上的不斷突破。據已有的市場調查數據顯示,2013年可穿戴設備出貨量約為700萬件以上。盡管和智能手機、平板電腦相比,可穿戴設備的銷量還不成構成足夠的量級,卻已向前邁出了重要的一步。?
從目前已上市或測試中的產品來看,可穿戴設備主要有耳機、腕帶、眼鏡、頭箍、指環、紐扣、帖敷等形式,總體可劃分為4大類:腕戴式、頭戴式、眼鏡和傳感器。?
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由本年度投資數據可見,腕戴式產品(腕帶和手表)投資交易數量最大,占比超過1/3;而交易額占比超過2/3,是可穿戴技術最熱門的領域。?
相比之下,頭戴式和眼鏡類可穿戴設備的合計交易數量、交易額均位于腕帶式產品之后,這主要在于:前兩者的功能更為復雜(主要用于游戲、視覺增強現實、數據圖形可視化、視覺信息分享、“意念”操控等用途),技術開發難度更大,走向市場需要更多時間和歷練。而與此同時,手環、智能手表產品在更多企業的推動下,已經更快地走向市場并在廣泛而激烈的競爭中實現了迭代。?
二、可穿戴技術及其生態系統的成長
1.智能手機出貨量持續增長,為可穿戴技術提供厚實的市場基礎?
據Strategy Analytics的調查報告顯示,2013第三季度全球智能手機出貨量為2.51億部,同比增長45%。另據IDC的最新統計數據,2013年全球智能手機出貨量達到10.04億部,比2012年的7.253億部增長了38.4%。智能手機全球出貨量首次超過功能手機,占到手機產品出貨總量的55.1%。巨大的智能手機保有量,為可穿戴設備穩健邁入消費市場,積累起了足夠大的設備基數和運營支持平臺;而智能手機市場規模的擴大,也折射出市場對可穿戴設備在內的移動智能設備,有著龐大的市場需求和消費能力。?
盡管現在大多數可穿戴設備的使用還依賴于智能手機,技術和市場也亟需健全,但它們與一般移動“智能”設備有著明顯區別:1.更便攜和操作更簡化;2.實時的數據感知與采集;3.增強現實技術相應擴展了使用者的能力。而最關鍵的一點是:可穿戴設備為更多技術和應用,開啟了全新的平臺和生態系統的入口;而人類進一步變成在線“終端”,思維的互聯網正在到來……因此,可穿戴設備對智能手機的依附只是暫時的過渡,勢必迎來一個更獨立的發展空間。?
2.多元化的移動操作系統正在加速生態圈的擴充?
Android、IOS、WP等移動操作系統通過把設備接入互聯網,賦予了硬件全新的生命。他們所帶來的捆綁設備數量、在建的生態系統規模和未來市場的預期都必將實現驚人的增長,而這一趨勢也將從智能手機市場快速延伸到可穿戴設備市場。?
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此外,包括亞馬遜、Facebook、英特爾、三星、騰訊、阿里巴巴等在內的眾多IT巨頭都在開發更多的行業應用平臺。這將促進軟、硬件創新的進一步融合,并為可穿戴技術拓展出更多的數據通道、更廣闊的應用環境。?
3.云和大數據市場規模的擴大?
IDC預測指出“在2014年,云市場規模將增長25%,達到1000億美元以上,大數據技術和服務規模也將超過140億美元”。另外,“由于云市場參與者的競爭規模不斷擴大,所有IT硬件提供商采取的‘云優先’戰略,將使全球數據中心和云服務數量大幅增加”。在2014年中,云服務管理下的數據中心將占到服務器出貨總量的25%到30%。這一趨勢必將為可穿戴設備在內的計算設備,提供更快、更大規模的數據處理、存儲和傳輸服務。?
4.物聯網的鋪開和所有行業的數字化?
有預測稱:到2020年,物聯網將可創造出300億個自動連接的終端,來自物聯網的總收入將達8.9萬億美元。其中傳感器、芯片、交互設備等是實現物聯技術和應用必不可少的裝置,而可穿戴設備輕便、可擴展、乃至可植入的特征決定了這種設備可以成為推動物聯網發展的重要動力,以及分享物聯網發展成果的重要終端。?
5.創新與資本合力推動可穿戴設備市場成長?
在可穿戴技術的陣營中,我們不僅可以看到Google、Fitbit等互聯網巨頭與新貴的高歌猛進,還能看到聯想、富士康、華為、中興、索尼、LG、海爾等傳統IT廠商的厲兵秣馬,甚至還能發現Barneys New York、Opening Ceremony等百貨、時尚品牌的跨界參與……上述企業及其他更多參與者共同構成了持續進化的可穿戴生態系統。這個龐大的系統將繼續推動可穿戴技術領域投資規模的擴大,技術研發以及產品迭代的加快,也將帶來穿戴設備出貨量的復合型增長。?
三、配套技術為可穿戴設備提供有力支撐
1.芯片技術?
隨著可穿戴設備市場的逐步升溫,芯片制造商開始加大該領域拓展力度。例如:英特爾了多款針對可穿戴設備等領域的,名為夸克(Quark)的處理器;德州儀器(TI)推出了一款能夠植入可穿戴設備的投影芯片;博通展示了業界首款用于全球導航衛星系統(GNSS)的單芯片解決方案(SoC),直指低功耗可穿戴市場;飛思卡爾半導體公司最新研發的微控制器Kinetis KLO3 MCU正試圖在可穿戴市場分一杯羹;而三星、高通更是直接推出了搭載自有處理器的智能手表。?
2.傳感器技術?
作為可穿戴設備的重要基礎,可穿戴傳感器技術同樣在快速進化,并形成一個規模可期的市場。據ABI公司調查數據顯示:2011年到2017年之間,可穿戴式傳感器市場將會以41%的年增長率增加。到2017年,可穿戴式傳感器的數量將達到1.69億個,其中,60%的裝置將用于健身監測,23%用于老年人健康監測,7%用于遠程病人監測,剩余7%用于醫療護理監測實用。?
3.NFC技術?
可以近距離、安全、高速傳輸數據的NFC技術目前已經被廣泛應用在各種移動終端,基于此技術的移動支付、電子設備操控、汽車解鎖、家居安防、廣告推送等功能層出不窮。而可穿戴設備前所未有的便攜性乃至植入式特征,將讓我們看到NFC技術在可穿戴領域更值得期待的應用空間。?
據ABI Research報告顯示,2013年具有NFC功能的設備出貨量較去年增加了129%,這一增速在2014年還將顯著提升,或將推動可穿戴技術及應用的拓展。?
4.人機交互技術?
可穿戴的人機交互技術打破了傳統的鼠標、鍵盤錄入或使用機械語言對話的屏障,進化到使用眼球追蹤、語音識別、遠程觸控、意念控制等技術為入口的全新控制手段。人們可以解放雙手,隨意通過設備完成計算,得到需要的結果;同時,可以接納更多交流者即時在線協作,智慧的眾包、思維的互聯將成為現實。?
5.屏幕技術?
微流體屏幕技術和彎曲屏幕技術的開發正在推進,可以進一步加強可穿戴技術界面操控的精度和呈現效果。?
TactusTechnology展示的微流體屏幕技術,在小屏上做出凹凸,給觸摸以物理鍵盤那樣的質感和反饋,使小屏設備操作更精確甚至實現盲打。日前有消息稱Tactus已經在日本注冊了專利,首款配有微流體技術的產品將會在2014年下半年推出。?
相對于微流體屏幕技術,技術大佬們在彎曲屏幕上的競爭更直接一些。三星Galaxy Round手機、LG Flex彎曲智能手機都已顯露真容。蘋果也于12月10日公布了名為“彎曲觸摸感應器”的彎曲屏幕技術專利,并強調這項技術不僅可以降低屏幕厚度,還能保持觸摸的高精度。更有趣的是它可以像波浪那樣有多個彎曲,而隨著技術發展,大尺寸屏幕很可能像紙一樣制成卷軸隨身攜帶。?
6.機器人技術?
關鍵詞:智能可穿戴;安全;信息;電池
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2015.8.003
UL:智能可穿戴設備的合規性指導、安全等方面意義正日益凸顯
現今可穿戴式設備的用途日漸廣泛,應用環境迥異,目前歐美等市場,政府已經開始慢慢出臺政策監管這一行業,中國也將緊跟歐美市場,致力出臺相關政策。所以要符合各國各地區的法規要求,是可穿戴式設備進入市場的第一個挑戰。此外,國際上并不存在指定或單一標準來評估所有的可穿戴式設備,且不同顧客與零售商可能提出額外要求,這些不確定因素都將直接提高可穿戴式產品開發的復雜度與風險性。
由于可穿戴設備制造商多為中小型企業,他們對國際法規缺乏明確了解,并無法充分整合產業鏈中有效資源,因此在發展過程中面臨比較大的挑戰。與此同時,可穿戴設備的安全問題也是很重要的挑戰因素。以智能眼鏡為例,鏡架若采用金屬材質,運作過程中所產生的熱,很容易借由金屬更快導熱到人體皮膚,于是就有熱的危險,因此標準規定:長時間穿戴在人體的電子產品,金屬表面溫度不可超過48℃;此外,金屬若有銳角就存在穿刺皮膚的危險:喇叭耳機存有輻射與音波的疑慮:耳機音壓不穩或長時間過大可能對耳膜造成傷害:提供能量的電池會有熱與火的危險:產品附加的LED燈可能對人眼或皮膚造成傷害:上網視頻通訊傳輸功能牽涉隱私安全:甚至邊開車邊使用智能眼鏡可能涉及違反交通安全法規等。上述不勝枚舉的安全問題都是制造商在開發產品時,以及消費者使用穿戴式電子產品時必須考慮的重點。
TUV SUD:檢測認證驅動可穿戴的發展
在這個快速發展的行業,可穿戴產品需要高品質、創新的功能、完美的網絡連接和時尚的外觀生存。毫無疑問,目前的手機廠商以他們的出色的網絡連接知識和專門的工藝,以獲得智能手表在可穿戴產業的優勢。但除了手環和智能手表,顯然體育和健身可穿戴服裝是另一個大有前途的領域,這使得傳統的運動服制造商和新的創新公司參加了比賽。同樣地,時尚和奢華配飾制造商可以擴大其產品范圍到可穿戴產業,通過具有隱蔽可穿戴功能提高及引人注目的設計以創造新的可穿戴產品,所以,時尚和奢華配飾將是另一個大有競爭力的可穿戴產業領域,當然這也包括具有隱蔽可穿戴功能的奢華機械手表。在未來,幾乎可以肯定,穿戴式醫療設備將在個人和公共衛生保健體系中發揮重要作用。
隨著可穿戴設備日益演化,從智能珠寶到智能服裝,接近人體使用的設備的安全風險的變成更大的關注。當設備制成附著到人體長期皮膚接觸的設備時,可穿戴設備可能會有更高的安全風險時,包括使用潛在皮膚刺激性物質,無意識長期皮膚燒傷效應,并使用在動作的設備時,意想不到的機械傷害,特別是在無意識狀態如熟睡中。當越來越多的設備可以連接或甚至植入人體的不同部分,使可穿戴設備的潛在危險增加。
迄今為止,沒有關于可穿戴裝置專門的安全標準。隨著越來越多的前所未有的功能整合,可穿戴裝置帶來比其他傳統的通信和不能穿戴的醫療和保健產品,并與人體連續使用更多的潛在風險。由于大多數可穿戴產品都在中國制造,TUV南德意志集團正處在一個很好的位置,來自官方機構和制造商在本地獲得最新的可穿戴產品信息。作為市場領導者,TUV南德意志集團將為行業伙伴提供新型可穿戴式產品的專業咨詢服務以及測試和認證服務,在未來,隨著創新的可穿戴功能拓展,我們的服務范圍也將擴大。
Gartner:新互動與新機遇
可穿戴設備將提供廣泛的新興體驗與數字業務商機,但其分散復雜的市場也給開發者帶來了挑戰。到2020年,成熟市場內35%以上的人口將至少擁有一件可穿戴電子設備(不包括頭戴式耳機)。在Gartner的近期研究中, “可穿戴”一詞意指以某種方式穿戴在身體上的計算設備,以便與裝在口袋或包內的智能手機等單獨設備形成對照。這有意擴大了定義外延,不僅涵蓋了智能手表等眾所周知的設備,而且還包括了智能衣物、智能珠寶、智能鞋具、耳機、眼鏡等個人飾品,充氣自行車頭盔等安全產品,以及醫療/健身傳感器。可穿戴設備不僅局限于人類,用于跟蹤或寵物健身的智能寵物項圈也已面市。
可穿戴時代才剛剛開始。研究人員與產品開發者正在研發各種新型可穿戴設備,例如智能指甲、可穿戴“自拍無人機”、智能隱形眼鏡以及皮下傳感器。從長遠看來,部分可穿戴設備將從被動感應與顯示功能發展到諸如裁縫機器人等更加主動的角色。此外,Gartner還預計可穿戴技術將快速演進,以支持新型可穿戴設備,并在諸如智能手表之類的成熟領域內改進功能特性。這些技術演進領域包括觸感織物、新型顯示屏技術、改進后的電池與可印刷電子產品。
就經濟意義而言,可穿戴設備多種多樣,難以歸類為一個“市場”,但一系列重要趨勢將影響整體領域,并影響終端用戶與參與可穿戴產品及服務開發的企業機構。
這些趨勢,一個關鍵的的主題是可穿戴設備領域將迎來快速發展。各企業機構必須設計系統與架構來應對變化,并應使用雙模式IT等原則來實現必要的敏捷性。
IHS:新興可穿戴設備更能引起人們關注
雖然可穿戴設備,在現階段被廣泛認知,智能手表等早已經走進人們生活。據IHS跟蹤超過25個不同可穿戴技術產品類別的研究(助聽器等),他們都具有數十億美元的市場,而且更多的新興應用如智能服裝、頭戴設備等,似乎更能引起人們的關注。
這其中也有經歷過高速增長,近年來,如影像等類別產品。據IHS預計,GoPro公司2019年將營收33億美元,而其公司在2014年收入為17億美元。這其中絕大部分原因都是因為運動相機的原因。
頭戴式設備也被業界普遍看好。Oculus Rift將在2016年的第一季度上市,這是一款虛擬現實設備,并且音頻/視頻內容方面有良好的體驗,而在游戲方面Oculus公司宣布與Microsoft's Xbox平臺合作。而另一款頭戴設備,HTCVive預計和Oculus Rift時間相同。
ST:可穿戴MCU要低功耗、小封裝
目前市場上可穿戴產品形態可謂是百花齊放。根據功能可以分成健康類、運動類、時尚類等等。健康類可穿戴產品主要用做生理特征的測量,比如心率,血氧,血壓等。跑步愛好者們希望跑步時所佩帶的耳機可以自動檢測當前的心率,從而可以讓自己的心率保持在減脂帶當中從來達到更好的鍛煉效果。藍牙耳機可以以一種新的形態出現,平時不用的時候可以放在手腕上作為健康腕帶。另外,支付功能在將來會變成可穿戴產品的標配,大家可以想象在公交車、地鐵上只需把手腕一揮既可以完成支付的動作。海邊游泳時也可以非常方便的用手環或者手表來買瓶礦泉水。
可穿戴產品理想的MCU需要符合以下要求,即低功耗、小封裝以及在業界有無成功案例。意法半導體MCU廣泛應用于各種腕帶,手表以及眼鏡當中。包括全球最大的手機廠商出品的可穿戴系列等等都是使用了ST的MCU產品。STM32L系列低功耗產品運行時功耗低至86μA/MHz,在STOP模式下即保持所有RAM中數據時僅消耗400nA電流。STM32LO以及STM32L4系列更集成了多種低功耗外設,比如低功耗定時器,低功耗UART,低功耗ADC等等進一步降低了系統的整體功耗。當然,除了MCU之外傳感器、藍牙等都是可穿戴產品中不可缺少的部件。
Littelfuse:為可穿戴設備制造商提供專業的保護
隨著消費者越來越熱衷于可穿戴設備,不斷變小的外形以及對于改善設備性能的需求,如何采用先進的電路保護技術以保護產品便成為電路設計人員所面臨的挑戰。據IDTechEx預測,其全球銷售額預計將從2014年的140億美元增長至2024年的超過700億美元。
可穿戴技術對電路設計人員而言,是一種有趣的挑戰。為什么?想想這些設備被設計成與消費者密切相關的產品。因為他們是直接通過接觸皮膚進行穿戴,極大的暴露風險是使用者產生的靜電。不幸的是,即使最簡單的人體接觸便極可能產生短暫的靜電放電(ESD)。如果沒有適當的保護,任何傳感器電路、蓄電池充電接口、按鈕、或數據輸入輸出可以為ESD提供進入可穿戴設備的路徑,對電子產品造成不可挽回的傷害。
針對這些潛在的ESD電路威脅,Littelfuse公司不斷投資于新工藝的開發,繼續加強他們半導體ESD保護器件??纱┐髟O備制造商受益于專業提供的電路保護技術,因為他們有助于提高產品的安全性和可靠性。
降低鉗位電壓,保護最敏感的電路:在靜電放電事件中,靜電放電保護器的主要工作是盡可能地分流和消散盡可能多的靜電放電瞬態脈沖。更低的電容,避免干擾高速數據傳輸:雖然電路保護是靜電放電保護器件的主要目的,但是起到這層效果的同時,還應不會對受保護電路的日常運轉造成干擾。
更小的外形尺寸,適合可穿戴設備有限的電路板空間:不管一種保護器件的性能有多么優良,如果對其所要保護的應用不適配,也不會特別有用。
美光:可穿戴產品“跨越鴻溝”
對很多人而言,可穿戴設備是智能手表或健身監測器的代名詞。經過多年發展,這兩種產品已趨近成熟,也受到越來越多的關注。雖然還有不少創新空間,但它們已經足夠成熟。根據Geoffrey A Moore在1991年最早提出的產品鴻溝概念,這兩類產品都已“跨越了鴻溝”。簡單來說,就是現在不僅創新者和早期采用者(也稱作“有遠見的人”)對這些產品感興趣,實用主義者也對它們青睞有加。
在智能手表和健身監測器繼續搶占更多消費者心理份額的同時,可穿戴設備領域的許多其他創新也取得了顯著進展。
錄音錄像和社交活動:GoPro生產的高品質相機廣泛用于沖浪、滑雪、跳傘等運動領域。這些相機有眾多配套的附件,讓用戶能以有趣的角度將相機裝到各種表面上,從而拍出如果不用專業設備根本無法獲得的照片和視頻。
提升生產力:可穿戴設備可廣泛用于諸多商業應用(例如,手術、機器故障診斷和修理)。頭頂顯示器中的信息能夠根據具體環境變化,從而起到提升生產力、提高效率和改善工作流程質量的作用。雖然Google Glass的首款原型機算不上成功的商業案例,不過它為這一擁有巨大潛力的產品類別奠定了基礎。
體育鍛煉:可穿戴技術越來越接近現實生活,從而推開了顛覆性使用體驗的大門。它能夠全面豐富運動體驗,包括提供相關數據以幫助激發用戶的運動熱情、促進用戶加強體育鍛煉,并最終改善他們的運動效果。智能織物是健身用可穿戴設備發展的另一個方向,與現在傳感器位于外部設備上不同,智能織物是直接將傳感器嵌入織物內部。雖然智能織物屬于比較新的產品類別,它卻蘊含著巨大潛力。
游戲、娛樂和虛擬現實:簡單來說,虛擬現實(VR)就是用計算機模擬生活場景,創造身臨其境的多媒體體驗。這項技術可以模擬現實世界中實際存在的實體,也可以模擬虛幻世界,并且可以讓用戶與虛擬現實世界互動。
Silicon Labs:可穿戴設備廠商正在尋求產品差異化
目前,可穿戴電子產品主要包括智能手表、腕帶和臂帶設備、智能眼鏡等。腕戴式健身手環和智能手表正從基本的加速計式“智能型計步器”邁向包含心率監測器之類的生物識別感測。帶動這股趨勢的是,制造商在成長迅速的可穿戴裝置市場中尋求差異化,以及經過教育的消費者想要以更有效的訓練來盡量提升能效與體能。
大多數可穿戴產品的功能正變得日趨復雜化,例如腕帶和臂帶產品主要是通過動作跟蹤來采集健身或者健康方面的數據,包括步伐數、運動里程、能量消耗、心臟/脈搏速率、血氧飽和度等。
但還有另一項健康數據在之前的大多數產品中卻被忽視了,這就是紫外線(UV)指數檢測。鑒于過量的紫外線照射會侵害人的皮膚,甚至誘發皮膚癌,所以用戶對于可穿戴產品具有紫外線檢測功能的需求正在逐漸上升,那么將紫外線指數檢測加入智能手表、腕帶和臂帶設備等可穿戴產品的標準功能中就顯得越發必要了。
在上述趨勢的推動下,現在有越來越多的可穿戴產品開發商開始重視在他們的產品中加入非入侵式光電監測器和紫外線指數檢測功能,因為他們希望通過提供這新功能來尋求可穿戴產品的差異化設計。
過去在穿戴式設計中加入心率傳感器需要比較大的空間,現在把比較小的高靈敏度光電二極管跟模擬數字轉換器整合起來,加上模擬濾波與LED驅動器,這樣就能大大降低噪聲層,使用較少位數的模擬數字轉換器,并且縮小體積。
能效和電池壽命是設計可穿戴產品時的兩個最重要的考量因素,這兩個因素是相互關聯的。成功的可穿戴計算產品必須有一個很長的電池壽命,因為消費者不希望每天都要摘下他們的可穿戴產品或每兩天充一次電。由用戶可自行更換的紐扣電池供電的可穿戴產品正變得越來越受歡迎,特別是如果更換間隔是4-6個月或更長時間。
ADI:高集成度.小體積.低功耗、低成本
目前已在市場上比較成熟的手表以及手環類產品已經日趨成熟,除此以外,健康類可穿戴產品已經在鞋、帽以及眼鏡的出現,除此以外,可穿戴的腦電產品也會快會在市場上出現,其可實現更加炫酷好玩的應用體現,例如你的睡眠監測將更加準確科學,你對外界環境的變化的反應將被監測或量化,例如帶有腦電監測的耳機,可以監測你對哪類音樂的不同反應等,這些都可以用來開發非常有趣的應用。配飾類的智能化產品也使得可穿戴家族的產品系類更加豐富。
除了新型的傳感器IC外,對于模擬調理及數字處理IC,其共性需求是類似類似的高集成度、小體積、低功耗以及低成本的傳感器硬件在將來的可穿戴設備開發中會成為越發關鍵的要素;后臺數據的分析處理及反饋到終端用戶將是維持用戶持續使用的必經之路:但是我們要意識到,就目前的市場應用情況及技術發展來看,對于運動的檢測及計量相對成熟,但是對于在運動狀態下的相關生命體征信號快速及精確的監測目前還有改進的空間。所以相對應的會催生和提升傳感器及信號處理方面的新技術進步和發展,例如光電法測量體征信號如心率,血氧含量及其他健康指數等,這需要更新的光電傳感器技術以及相應的系統級數據處理技術,其中包括日常運動情況下的持續準確測量以及采集到數據的后臺融合及分析使用等。
對可穿戴設備來說,硬件層面最大的挑戰就是功耗和體積,自然半導體廠商會在如何降低功耗以及提高集成度方面大做文章,尤其是對于健康保健類功能所需要的傳感器以及混合信號產品方面的產品。除此以外,半導體廠商還會在提供硬件支持的同時,推出并完善整體方案的服務包括相關軟件及數據處理等。
零距離連接用戶,福祿克擁抱移動互聯
隨著智能手機終端的大屏化、中國品牌的崛起和手機應用體驗的不斷提升,移動互聯正在逐步取代PC互聯,成為用戶上網、聊天、購物、搜索的不二之選。我國電信產業目前正式進入了4CJ時代,4CJ網絡正在以更快的通信速度、更低的資費及對大數據量傳輸的承載力在未來極大促進移動互聯的發展。
納米科技是指在納米尺度(1到100納米之間)上研究物質(包括原子、分子的操縱)的特性和相互作用(主要是量子特性),以及利用這些特性的多學科交叉的科學和技術。納米科技成果擁有科技成果的特征和納米科技的特點。
2科技成果簡介
2.1成果定義和特征
科技成果是指對某一科學技術研究為內容,通過試驗研究、調查考察取得的具有一定實用價值或學術意義的結果,包括研究課題結束已取得的最后結果,研究課題雖未全部結束但已取得的可以獨立應用或具有一定學術意義的階段性成果。科技成果具有新穎性與先進性、實用性與重復性,有獨立、完整的內容和存在形式,應通過一定形式予以確認等特征。
2.2科技成果轉化描述
科技成果轉化是指為了提高生產力水平,對科學研究與技術開發產生的具有實用價值的科技成果進行的后續試驗、開發、應用、推廣,直至形成新產品、新工藝、新材料,發展新產業的相關活動。從宏觀上來看,科技成果轉化是一個由科技供給系統、科技轉化系統、科技需求系統和科技環境系統構成的大系統。在微觀方面,科技成果轉化一般包括實驗室研究、中間試驗、工業性實驗、工廠化生產等諸多環節。
2.3科技成果轉化三個發展階段
科技成果產生階段:該階段主要從確定研究開發項目開始,到初步成果(產品)形成才基本完成??萍汲晒D移階段:該階段主要包括成果(產品)進入中試試驗和工業化試驗等??萍汲晒麘秒A段;該階段主要包括成果(產品)進入規模化生產,并進入市場等。
2.4科技成果轉化基本要求
科技成果轉化作為一項復雜的社會系統工程,需具備多方面條件,滿足多方面要求,如科技成果自身的成熟程度、轉化環境,以及相應的政策、社會服務與支持等都是重要的轉化條件,是順利轉化的基本要求。以下分別作說明。
2.4.1技術成熟度
技術成熟度,即科技成果適應社會生產發展需要的實際水平,是科技成果轉化的最根本的條件。技術成熟度特征:完全成熟的科技成果,應當是可以立即生產的;不夠成熟的成果則還需再投入進行二次開發,才可能投入生產,所需要投入量越大,表示成果就越不成熟。技術不成熟原因:技術認識不同,科技投入不足,使科研條件和科研深度都較為缺乏;中試環節薄弱,中試的欠缺使得成果的先進性、適應性、配套性、可靠性達不到要求,難以實現工業化生產的需要。例如:長期以來,由于經費短缺,我國中試基地建立的數目較少。以上海為例,2005年從基礎研究到中試再到產業化,投資比例為1:1.03:10.55,而較為合理的比例是1:10:100。中試的欠缺使我國科技成果的轉化率低,已經成為制約我國經濟持續發展的一個“瓶頸”。結論:科技成果要實現成果轉化,首先要求科技成果技術成熟。因而需加大投資力度,加強中試試驗研究力度,形成成熟的、可靠的科技成果,促進成果的推廣。
2.4.2轉化環境
轉化環境主要包括轉化的市場需求、政策和意識。第一,樹立以市場為導向的意識。要從科研源頭起與市場需求相結合,以形成產業化為根本目標,針對現有和潛在市場,開發具有市場前景的科技成果,促進科技成果的轉化;要避免科學研究與市場脫節,造成成熟的技術也無法進行推廣,致使大量的科技成果無法產業化。例如:美國儀器制造業對高科技成果的一項調查顯示:11項首次發明的新儀器,思路100%來自用戶;66項重大改進,85%來源自用戶;85項小改小革,67%來自用戶。結論:以市場為導向的研究,更容易促進科技成果的轉化,科研人員必須始終堅持以市場需求為出發點和歸宿。第二,科技發展政策。科學技術與政策的關系日益密切??茖W技術的發展越來越依賴國家的支持,國家的科技投入和政策引導成為影響科技發展的重要因素。需著眼于促進經濟建設、依靠科技進步機制的形成和企業技術創新主體地位的建立來制定配套政策,加強政府以科技需求為導向的行為,強化政策的激勵引導作用。政策的制定要從科技成果轉化大系統和全過程出發,在促進科技成果供給的政策、促進科技成果轉化過程整體化的政策等方面,形成體系上的一體化,避免“頭疼醫頭”、“捉襟見肘”,形成不合力。例如:美國是獲諾貝爾自然科學獎最多的國家,一方面,美國較高的物質生活待遇吸引了高級人才;另一方面是美國適宜的科技政策和社會文化氛圍,推動了科技的發展。在這個意義上說,比爾•蓋茨出現在美國決不是偶然的。結論:要有激勵的政策,更容易促進科技成果的轉化。第三,科研成果轉化意識。成果轉化意識是一切成果轉化活動賴以發起的內驅力,是貫穿于成果轉化過程的內在動力;低科技成果轉化率的一個重要原因在于科技成果轉化意識的缺乏,如科技成果的價值意識、商品意識、社會科技開發意識不強??萍汲晒麚碛姓弑仨氂袕娏业霓D化意識,才能從主觀上發揮其積極性,促進科技成果轉化的進程。例如:不少科研單位和科研人員把科研成果的獲得作為科研工作的最終目標,不能主動把科研成果作為商品推向社會;同時企業對購買科技成果表現冷淡,因而造成了大量的科技成果的擱置,導致科技成果轉化率低。結論:科研人員具有強烈的成果轉化意識,更容易促進科技成果的轉化。
2.4.3宣傳策略
科技成果的推廣必須注重市場宣傳和推廣,一方面加大宣傳力度,另一方面注重宣傳適度。主要宣傳策略如下:1.強化組織領導,健全科技宣傳網絡;2.明確目標責任,強化考核督查力度;3.整合科技資源,拓寬科技宣傳渠道;4.加強媒體合作,搞好科技宣傳;5.開展科技培訓,促進成果推廣;6.開展科技活動,豐富宣傳形式;7.加強技術交流,建立信息平臺;8.注重方式方法,宣傳適度確保質量。
2.5科技成果應用現狀分析
農業、工業、醫藥、軍事、材料、電子、生物、航天等領域的科研成果,大量的成果怎么處理呢?這些都需要進行成果轉化,這些新產品、新材料、新工藝,只有進行科技成果的轉化才能有真正的作用,同時科技成果也有市場需求。突出表現出兩個特點:一方面大量科研成果生成,一方面有巨大的市場需求。
2.5.1科技成果轉化率低
我國每年有2萬余項比較重大的科學技術研究成果和5千多項專利,但是其中最終轉化為工業產品的成果不足5%,而歐美發達國家轉化率則為45%以上。我國科學技術向生產轉化的比例為10%~15%,也遠低于發達國家的60%~80%。高新技術企業的產值在社會總產值的比例僅為2%,與歐美發達國家的25~30%相比,更是不可同日而語。結論:目前我國科技成果轉化率低。2.5.2科技成果轉化率低的原因我國科技成果轉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;科技成果系統配套不夠;科技成果對企業缺乏吸納和轉化的動力與活力;科技成果轉化缺乏資金支持,相應的風險投資基金匱乏;科技成果中介機構不健全,社會服務職能不完善;體制上產學研系統各自獨立,科技與生產脫節;市場體制不成熟,法律保障不足。
3納米科技成果及產業
3.1納米科技成果及產業的特點
納米技術屬于高科技領域,因此與高科技成果有著共同的特征:高風險,高投入;高額的利潤前景;巨大的市場需求。納米科技為多學科交叉領域,其應用及產業化又具有許多獨特的特征:多學科交叉特性;潛在的高額利潤;潛在的市場需求。
3.2納米科技成果市場分析
納米技術有巨大的潛在市場,它與信息技術、生物技術共同成為二十一世紀社會發展的三大支柱,也是當今世界大國爭奪的戰略制高點。據權威的研究報告顯示,2000年納米技術對全世界GDP的貢獻為4000億美元,預測2010年納米技術對美國GDP的貢獻將達到10000億美元,日本納米技術的國內市場規劃也將達到273000億日元。納米科技的健康發展,對二十一世紀的社會和經濟發展、國家安全以及人們的生活和生產方式帶來巨大的影響。結論:納米技術及產業已成為世界各國搶占的巨大市場。
3.3納米科技成果轉化現狀
在納米科技產業化方面,除了納米粉體材料在少數幾個國家初步實現規?;a外,納米生物材料、納米電子器件材料、納米醫療材料等產品仍處于開發研制階段,要形成一定市場規模還需一段時間。目前成果以基礎研究為主,納米技術應用成果處于初期階段,產業化效果不理想,成果轉化率低。如果將納米產品的成熟程度按中試、批量生產和規?;a劃分,其分布明顯呈劇烈遞減態勢。研究開發和規?;a的距離較大,大約只有5%的實驗室成果最終能轉化為規?;a。
3.4納米科技成果轉化率低原因
3.4.1投入的科研經費不足
成果轉化未知因素多,造成研究工作周期長、所需經費多;對科研的投入未考慮中試等應用技術研究,影響科技成果的轉化。
3.4.2缺乏風險意識和市場服務意識
納米技術產業與其它高新技術一樣都存在投資風險、政策性風險,市場風險和自由競爭風險等。同時,納米技術還存在著潛在風險。另外,科研工作者市場服務意識淡薄,缺乏主動為企業服務的意識。
3.4.3科研缺乏布局和規劃
缺乏制定戰略發展規劃以及科研與產業的合理布局,造成低水平重復和資源浪費;重視基礎性研究,輕視應用性研究,造成科研成果缺乏市場,成果難以被企業吸納和轉化。
3.4.4納米科技成果成熟度低
在研究中,研究人員常常只注重論文,納米科技成果論文水平很高,但產業化并不理想;注重實驗室開發,沒有潛心于后續的應用開發和技術支持,造成成果成熟度不夠,先天不足,難以轉化;大部分企業屬于生產型,缺乏持續創新和應用開發能力,只能接受非常成熟的技術。
3.4.5缺乏信息溝通缺乏信息溝通,導致產學研系統各自獨立,科技與生產脫節。從事納米科技研究的人員,分屬不同的行業和部門,條塊分割,由于缺乏相互交流,更缺乏與一線企業的交流與合作;由于信息不暢,造成成果難以滿足需求,以及成果和需求重復現象嚴重;企業間應用成果壁壘森嚴,難以推廣,導致不少低水平重復,重點不突出,阻礙了整體優勢的發揮。
3.4.6納米專業人才匱乏
納米科技由多學科交叉,因此需要具有多學科知識的復合型人才;納米科技的迅速發展,需要大量納米科技領域及其相關領域的人才。而中國傳統分門別類教育體制培養的“專業人才”,不能適應擁有多學科知識復合型納米研發人才的需要。因此,為推動我國納米材料產業的發展,需要培養一批復合型納米科研人員及納米經營管理人才。
3.4.7知識產權意識淡薄
中國納米技術近幾年有了突破性的發展,但知識產權意識在科學界尤其是開發應用領域仍然淡薄。專利數量有所增加,但是在總量上申請的專利還是很少。在我國,申請的專利大部分是納米粉體材料制備方面的專利,而國外的專利很多是納米應用專利。
3.4.8行業標準和技術規范缺乏
目前納米科技應用研究很熱,市場上出現了很多“納米商品”,然而,很多的“納米商品”還不是真正意義上的“納米產品”。市場上缺乏行業標準和技術規范的約束,一些人熱衷于炒作納米概念,造成初級產品過剩,浪費了社會整體資源;一些生產微米材料的企業,在其產品性能用途完全沒變的情況下,貼上納米標簽,搖身一變成了納米材料企業,誤導納米概念;一些企業在投入少量資金注冊了納米材料公司或納米材料應用公司后,就開始在經營業績上做文章,蓄意編造是專門從事納米科研、生產和應用的實力企業的假象,最終達到圈資、騙政策的目的。
4納米科技推廣應用思路
針對納米科技成果轉化率低及成果推廣過程中所存在的問題,促進納米科技的推廣應用,應切實做好以下工作。
4.1根據市場需求,選好研究目標
針對我國納米科技產業化處于初級階段,納米科技發展資金投入不足,納米科技產業化效果不理想等現狀,在有限的資金和設施條件下,納米科技的發展一定要從科研源頭上加以調控,科研項目選題要以市場需求為導向,以形成產業化為根本目標,強調創新意識和市場服務意識,發展具有競爭力的新技術和新產品,并推進傳統產業的發展,從而促進納米科技成果更快地得到推廣和應用。
4.1.1科研項目選題時應遵循的原則
創新性原則:強調科技源頭創新意識;產業化原則:以產業化為根本目標,能獨立形成新產品、新技術;競爭力原則:注重可提升產品競爭力的技術及材料,注重與傳統產業結合;市場化原則:以市場需求為導向,加強服務意識,注重市場推廣。
4.1.1.1強調科技源頭創新意識
自主創新已經成為科學技術發展的戰略基點和調整產業結構、轉變增長方式的中心環節。十一五發展規劃指出:“科學技術發展,要堅持自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”。納米科技屬于高新技術領域,因而,必須強調創新意識,研究和開發具有源頭創新性的新技術和新產品,形成自主知識產權的新技術和新產品,實現技術發展的跨越,實現企業資本、社會資本和知識資本的有效組合及轉化增值。強調創新意識,發展納米科技,必須以市場為導向,以產業化為根本目標,發展成熟的技術,努力提升其競爭力,吸引企業及其它投資公司的參與和投資。加強納米科技源頭創新,要以納米電子學、納米尺度的加工及組裝技術、納米生物和醫學、納米材料學等科學前沿的理論和方法學為重點,爭取取得重大進展,獲得具有自己特色的發現和發明創造,促進納米科技的產業化。
4.1.1.2以產業化為根本目標,能獨立形
成新產品、新技術選題時要以產業化為根本目標,研究方向要與產業相結合,要策劃出一個行業的主體并且形成一個產業鏈條。開發市場前景廣闊、能夠獨立成新產品的先進技術,吸引以納米技術為關鍵生產技術的企業投資,推動納米技術的產業化進程。圍繞國家長遠發展目標,將納米技術與信息、環境、能源、生物醫藥及先進制造、海洋、空間等高新技術相結合,提高納米技術在這些產業中的含量,建立以納米技術為主旋律的一批納米產業及產業鏈并形成產品、商品,為提高我國的綠色GDP做貢獻。舉例1:信息產業中的納米技術以納米陣列體系為基礎的量子磁盤,1998年正式問世,存儲量高達465Gb/in2,相當于現在磁盤10萬個的存儲量。1999年,美國惠普公司在實驗室成功制造了100×100nm芯片。正像克林頓所說,利用現代的納米技術制備的超高密度存儲元器件,可以將美國國會所有的信息存儲在只有方糖大小的體積內。2000年,IBM公司通過納米技術把這種磁盤的存儲量提高到1000Gb/in2,相當于100萬個現在磁盤的存儲量。利用納米技術可以將動態隨機存儲器和電腦CPU縮小到70nm,晶體管的尺寸為100~200nm。結論:納米技術在電子信息產業中的應用,將成為21世紀經濟增長的一個主要發動機,其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀。舉例2:生物醫藥產業中的納米技術采用納米超順磁載體制作的示蹤劑使核磁共振檢出的癌細胞尺寸大大降低,便于早期診斷、早期治療;利用納米技術輸送生物大分子藥物,可克服其吸收差、穩定性低的缺點,實現其天然、高效等特點,顯示出良好的應用前景;根據藥物分子的性質設計納米顆粒表面及內部結構,從而達到人為地設計藥物的靶向目標及其釋放和作用方式,明顯提高藥效;利用納米技術制備支架、骨骼等植入材料,具有很好的生物相容性,并可發揮治療效果。結論:納米材料技術將在生物醫學、藥學、人類健康等領域有重大的應用。預計到2015年,納米技術在生物醫藥領域中的應用,全球市場將達到2000億元。
4.1.1.3注重發展提升產品競爭力的新技術和新材料
傳統行業的發展需要納米科技來提升其技術和產品的競爭力。傳統產業是國民經濟的重要組成部分,這就決定了發展納米產業應切入傳統產業,努力提升對傳統產業和產品的更新換代,提高競爭力,同時調整傳統產業結構,實現經濟增值。納米科技的發展需重視與傳統產業相結合。納米技術在傳統產業的應用具有投入少、見效快、市場前景廣闊等特點,因此,將納米科技與傳統產業結合,可以有力促進納米科技的推廣應用。加強與傳統產業合作,必須以市場需求為導向,發展具有市場潛力的產品和技術,通過納米技術顯著提高傳統產品的競爭力。加強與傳統產業合作,從一開始,就要積極吸納企業的參與投入,發展能顯著提高傳統產業和產品的新技術和新材料。舉例1:紡織行業中的納米技術納米催化劑在化纖原料滌綸聚酯合成中的應用,將使生產效率提高5倍以上,大大降低了生產周期和成本,這項技術在化纖行業的推廣可帶來數十億元的收益;利用納米技術對各類化纖進行改性,使之具有功能性,如吸水吸濕纖維、變色纖維、芳香纖維、磁性纖維、防輻射纖維、遠紅外纖維,還可采用復合紡絲法來生產功能化織物;納米功能氧化物填充到纖維中可制得各種差別化、功能化纖維,為纖維的發展帶來一場健康革命,其市場規模也超過二十億元。結論:納米技術的應用將對紡織行業的發展起到巨大的推動作用。舉例2:建材行業中的納米技術納米技術在建材領域的應用:利用納米材料的自潔功能可開發的抗菌防霉涂料、PPR供水管;利用納米材料具有的導電功能可開發的導電涂料;利用納米材料屏蔽紫外線的功能大大提高PVC塑鋼門窗的抗老化變形性能;利用納米材料可大大提高塑料管材的強度等。另外,納米抗菌不銹鋼塑料復合管、納米抗菌PPR管是在管材內層塑料中添加納米級抗菌材料,經共擠出而制成具有抗菌、衛生自潔功能的管材。僅以PVC塑鋼門窗為例,近幾年我國每年城鄉工業和民用建筑的建造量平均約12億平方米,需要門窗3億平方米,年需塑鋼門窗約3000萬平方米,年需硬PVC異型材約30萬噸。結論:納米材料在建材中具有廣闊的市場應用前景和巨大的經濟、社會效應。
4.1.1.4以市場需求為導向,加強服務意識,注重市場推廣
以市場成熟代替技術成熟是發展納米技術的最佳方式。改變傳統的“技術導向”為“市場導向”,始終堅持以市場需求為出發點和歸宿,以市場需求為拉動機制,著重推動具有應用前景的新技術和新產品的開發,注重對傳統產業的改造和提升,提升產品的競爭力,推動納米科技的產業化。著重發展有重大影響的方向與領域,注重納米技術與各個行業的交叉融合,使納米技術和產品能服務于各個行業。注重納米技術的市場推廣,加強納米科技與各個行業領域間的交叉融合,加強科研成果和企業及投資商之間的交流合作,建立信息交流平臺,創建科研成果轉化的渠道,為納米科技發展提供有力服務和支持。
4.2注重技術集成,實現自主創新
“創新”是科技發展的生命力所在。對于納米科技的發展,需加強新技術和新產品的原始性創新,提升產品和技術的競爭能力。同時在重視原始性創新的基礎上,更應該注重具有重大應用價值的集成創新,通過對集成要素的優勢整合,提升集成整體的競爭能力,實現更大的市場價值。
4.2.1技術集成創新有利于形成市場競爭力
長期以來,人們比較注重單項技術繼發展,這是技術開發初級階段的必然過程。但從科技與經濟結合的內在要求來看,單項技術的研究開發,因為缺乏與其它相關技術的銜接,在當前很難形成有市場競爭力的產品或新興產業,這就造成我國每年所取得的數萬項科技成果最終束之高閣,削弱了我國科技創新的基礎。
4.2.2技術集成創新將提高產業核心競爭力
核心競爭力的形成,不僅僅是一個創新過程,更是一個組織過程,使各種單項和分散的相關技術成果得到集成,其創新性以及由此確立的企業競爭優勢和國家科技創新能力在價值上遠遠超過單項技術的突破。加強技術集成創新,是企業實現自主創新的新思考,也是企業獲得競爭優勢、適應知識經濟發展的關鍵。
4.2.3納米技術的集成主要內容
4.2.3.1納米科技成果的集成
將分散的技術集中,形成一個可達目標功能的技術體系,即組合應用性技術成果,也稱為技術捆綁或技術整合。納米科技成果的集成應注意以下幾點:注重主題的策劃,選好技術與成果,實現目標顯示度。(1)注重主題的策劃以市場需求為導向,關注市場需求的多樣化,強化產品的競爭意識;以納米技術或產品為關鍵要素,解決需求中的重大問題,具有行業導向性與共性;拓展解決方案的豐富性,注重外部資源的易取性;強化研發時間的迅捷性,凸顯研發質量的配比性。(2)選好技術與成果始終堅持把市場需求作為出發點和歸宿點,選擇具有市場前景的技術和成果,選擇具有競爭優勢的納米材料或技術為關鍵技術要素,具有前景的技術與成果,注重其成熟度和可靠性。同時加大中試研究力度、中試研究領域和資金投入,注重集成要素中技術和成果的協調與融合,優勢互補,使集成整體具有新的價值。(3)實現目標顯示度注重目標功能的實現,不僅要實現各項集成要素的功能目標,還應實現集成系統的整體功能目標。集成要素和集成系統的功能定量指標應具有競爭性,以實現其產品的顯示度,有利于產品的推廣。
4.2.3.2注重技術集成創新
(1)從納米科技發展到產業鏈上的集成協作在產業鏈的銜接上,由于納米技術的跨學科性,急需將努力的方向由“單打獨斗”轉向“集成協作”。實驗和技術上存在局限性,而研究的廣泛和復雜,造成設施難以完備;技術的成熟度不夠;研究成本高和周期長,造成產業化難度大。因此,僅依靠某一個工業部門或者研究機構,將無法加快推動納米科技的應用和產業化的步伐。結論:要實現和促進納米技術的產業化發展,需要采用合理的產業化與投融資模式,推動納米技術產業鏈的全方位發展。這就是所謂的為了構筑我國納米產業發展的大戰略,也是目前國內眾多研究機構、企業正在的探索大聯合的適當途徑。(2)納米科技發展產業鏈上的集成協作方式第一,建立國家級研究開發平臺,充分發揮國家級研究開發平臺的作用,推動各研究部門之間的交流合作,實現軟硬件資源共享,避免重復建設。第二,建立產業孵化基地?!翱蒲?孵化-企業”一條龍式的產業化模式,有利于推動科研成果產業化,因此,在有條件的地方應建立納米科技孵化基地。第三,加強產學研的合作。積極推進產學研一體化的進程,把研究、開發和應用過程的各個階段建成一個系統,使之緊密銜接、相互交替,保證從科研到生產整個過程的連續性,從而使科研單位前期的研究、開發優勢與企業工業化生產優勢融為一體,促進科技成果的轉化。(3)各領域科學研究人員間的協作從目前情況看,我國從事納米科技的研究人員,分屬不同的行業、部門,彼此之間信息溝通不暢,研究人員之間也缺乏必要的交流,致使研究力量大大分散,而且各地研究所重復研究、重復建設嚴重。納米科技屬于多學科交叉的前沿研究領域,要動員和組織信息、物理、化學、生物、醫藥、材料等學科的專家參與納米科技的研究開發,抓好多學科在納米科技方面的集成。結論:納米科技的多學科交叉特性必然要求加強各領域科學人員之間的協作。
4.2.3.3納米科技推廣注重技術集成創新的應用案例分析
應用1:“以應用納米技術打造新世紀康居商住樓”思路(1)為了貫徹《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》以及“十一五”規劃中的要求,促進生態人居環境和綠色建筑的發展,提出集成整合最先進的納米技術研究成果,積極推動健康、環保的生態建筑技術的應用與推廣。為打造康居示范工程提供有力的技術支持和保障,致力于搭建三大公共技術平臺,即居住環境健康性和安全性公共技術平臺;建筑物與居家用品節能和環保性公共技術平臺;資源綜合利用公共技術平臺。(2)應用納米技術打造新世紀康居商住樓,可以體現在環保、健康、節能等方面的優勢上。具體應用可以包括外墻涂料、內墻涂料、變色玻璃、地毯地板門、廚房、家用電器、衛生潔具、床上用品、窗簾、玩具及衣物等。(3)面向生態人居環境和綠色建筑的發展的需要、面向《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》以及“十一五”規劃中的要求,新世紀康居樓的打造將對該行業及人們生活產生很大影響,將形成一個完整的產業鏈條,引導該行業的發展。以納米材料或技術為關鍵技術要素,具有競爭優勢;選擇具有很好市場前景的納米改性內外墻涂料、納米改性紡織品、納米改性陶瓷、應用納米技術的太陽能電池等技術和產品,打造一個健康、環保、節能的居住環境,具有競爭優勢。另外,選擇的納米改性內外墻涂料、納米改性紡織品、納米改性陶瓷等成果技術成熟度較好。應用2:“建立應用于汽車產業的納米技術產品產業鏈”思路(1)納米技術在汽車產業中的應用,可以包括納米材料改性內飾件、納米結構超強鋼板、納米結構鋁材料、高耐腐納米水性汽車涂料、納米隔熱涂料、納米材料改性高性能輪胎、高強度膠黏劑、納米汽車油、納米汽車燃油添加劑、納米傳感器、汽車動力應用納米新型太陽能電池、納米汽車尾氣催化凈化材料等。(2)面向十一五規劃的“建設環境友好型,資源節約型社會”,面向中國巨大的汽車產業市場,中國汽車產業發展在近幾年速度迅猛,是世界上最大最有潛力的市場。選擇具有很好市場前景的納米改性內飾件、納米改性涂料、納米改性高性能金屬材料、高強度膠黏劑、納米汽車尾氣催化凈化材料、納米汽車燃油添加劑及汽車動力應用納米新型太陽能電池等技術和產品,具有競爭優勢。納米技術在汽車上的廣泛應用,將降低汽車各部件磨損、降低汽車消耗、減少汽車使用成本,還能消除汽車尾氣污染,改善排放。可以預見,納米技術在汽車產業的應用將對該行業及人們生活產生很大影響,將形成一個完整的產業鏈條,引導該行業的發展。應用3:納米科技與新興行業、支撐行業及國家重大工程掛鉤納米科技與新興行業、支撐行業及國家重大工程的掛鉤可以吸引國家或地方政府等的財政撥款,同時可以吸引公司和企業的投資和參與。納米科技在新興行業、支撐行業及重大工程中等各領域中的滲透,將加快納米科技的產業化;納米科技在新興行業、支撐行業及重大工程中的應用,將提升這些行業的技術含量,增加其競爭優勢,推動其發展;同時對其產業結構的調整、經濟增長方式的改變具有深遠的影響。例如:納米技術及應用國家工程研究中心以產學研結合的方式,組織上海城建集團、上海高校和科研院所利用納米技術和其它技術集成解決道路隧道內的廢氣治理問題,這是納米科技在城市市政工程中的重要應用,該項目已列入國家支撐計劃。結論:通過集成技術、產學研合作等方式與新興行業、支撐行業及國家重大工程掛鉤,容易吸引投資,促進納米技術與其它技術和產業的融合,從而促進納米技術的發展。
4.3樹立誠信市場理念
4.3.1納米科技要健康跨越發展必須樹立誠信意識
誠信的本質首先是經濟規律,其次才表現為倫理性質。誠信不足,敗事有余。市場經濟就是信用經濟,信用是現代市場經濟的基石,沒有誠信,就沒有秩序,市場經濟和社會道德就會陷入混亂之中。目前納米科技應用研究很熱,市場上出現了魚目混珠的現象,虛假的“納米商品”,納米概念的炒作,嚴重擾亂了納米市場的秩序,誤導人們對納米的認識,損害了納米科技的形象,嚴重阻礙了納米科技的產業化發展。結論:納米科技要健康跨越發展必須樹立誠信意識,誠信的市場經濟理念。
4.3.2如何樹立誠信意識
加強誠信意識培養;健全市場競爭機制,讓誠信成為人們自覺遵奉的客觀經濟規律;強化監督,建立相互補充、相互制約的誠信監督體系;加快建立信用體系,規范信息傳遞和披露機制,發展資信評估行業;強化法制建設,為誠信規范提供堅實的法制保障。
4.4制定適合納米政策納米科技的應用推廣,需要制定適
合納米科技發展的政策,保障納米科技的可持續發展。
4.4.1制定發展規劃,實施專項行動
第一,堅持“有所為,有所不為”的方針,制定納米科技的發展戰略,制定我國納米科技發展的近期、中長期規劃,對納米技術的基礎研究進行整體規劃,制定國家納米科技產業的發展規劃,集中力量,重點突破。第二,根據市場要求,依托現有產業的優勢和基礎,確定重點發展的產業及產品,引導產業結構調整。第三,按照市場需求,集中優勢力量研究、開發具有自主知識產權、市場潛力大、技術可行的項目和對未來有重大影響的關鍵領域,突出特色。
4.4.2建立創新體系,強化專利保護意識
組建全新機制的實體性創新平臺,建立以企業為主、產學研結合的納米科技創新體系。強調納米科技的原始創新,注重技術創新、管理創新、制度創新的有機結合,在原始創新基礎上,同時注重集成創新,強化專利保護意識,提高知識產權保護在企業發展中的重要作用。另外,建立和健全納米技術成果產權保護制度,優先資助擁有自主知識產權的專利成果的產業化。
4.4.3重視人才培養,加強技術交流
制定人才優惠政策,鼓勵人才流動競爭,努力創造人盡其才、才盡其用的良好環境。建立培養和吸引納米科技人才的政策,培養高質量的納米技術人才和領軍人物,引進國外具有真才實學的優秀人才。加強國內外科研單位及企業之間關于納米技術的信息交流,建設開放式的國家納米技術信息交流平臺,加強國際交流和合作,擴大國際影響。
4.4.4加快基地建設,吸引多元投資
鼓勵科研單位、高等院校與生產企業共建納米技術創新基地、開放式研究開發中心等,改善基礎設施條件,對共性關鍵技術進行聯合攻關,建立以企業為主體,產學研結合的納米技術創新體系,加速納米技術的研究開發與產業化步伐。重視以政府政策資金為導向,建立多元投資融資體系,吸引風險投資及民間投資,使其大規模地介入納米技術產業并與科技界融合。同時,鼓勵納米科技型企業在資本市場上融資,加速納米成果的轉化和產業推進。4.4.5完善行業標準,規范技術市場重視標準意識,根據納米技術產品的性質、用途,參照國際標準,制定我國納米技術行業的產品標準,建立權威性的國家納米產品質量檢測中心,使納米產品的生產和銷售有章可循。盡快制定出臺相關的政策法規,規范納米市場,避免納米技術及應用研究重復建設和過度競爭。
4.4.6加強科普宣傳,倡導科學道德
重視納米技術的普及工作,加強對納米科技的科普教育,使大眾對納米科技有正確的科學認識,避免過分炒作和誤導。重視納米科技相關學科的建設工作,保障我國納米科技的可持續發展。
5納米科技成果介紹
納米技術及應用國家工程研究中心積極整合社會資源,積極推動納米技術成果的轉化。
5.1應用在環境領域的納米材料和技術
成果1:用于汽車尾氣催化凈化處理的介孔基催化材料成果簡介:孔道內擔載貴金屬Pt/Rh/Pd的氧化鋯基(氧化鋯/氧化鈰)復合納米介孔催化劑。該催化劑采用具有自主知識產權的涂覆工藝,成功負載于金屬載體表面,經檢測,排放性能及催化劑老化性能達到并優于歐IV標準(GB18352.3)。技術特點與優勢:特殊的介孔結構,高比表面積;貴金屬用量低,熱穩定性好;優良催化活性和穩定性;抗老化性好。產業化前景:2007年我國汽車產量達到900萬輛,并逐年遞增。同時,我國將面臨新車必須全部加裝凈化器的局面,該項目具有極其廣闊的市場前景,其經濟、社會和環境效益十分巨大。成果2:光催化凈化室內空氣應用技術光催化室內凈化技術現狀:不能有效地去除室內空氣中;危害性很大的細微顆粒物;催化劑活性組分易流失;微孔容易被顆粒物堵塞,致使催化劑失活。技術創新:將高流速高效率靜電除塵與光催化凈化室內空氣兩相單元技術有機的結合。技術內容:包括性能好低成本的金屬泡沫網狀載體的制備技術、光催化凈化活性組份在金屬泡沫載體上負載技術、凈化室內空氣污染物一體化新技術、金屬泡沫網狀物負載光催化材料、室內光催化凈化器。產業化前景:目前我國城鎮裝修過的房屋中80%存在甲醛超標問題。凈化室內裝修污染的市場規模達100億元,并正以每年30%的速度增長,據預測2008年將達到200億元的市場規模。5.2應用在能源領域的納米材料和技術成果3:鎳氫(MH/Ni)動力電池與鎳鋅動力電池技術內容:鎳氫動力電池技術;鋅鎳動力電池技術;在電極中添加納米添加劑;提高電池的循環壽命;提高電池的安全性。應用范圍:電動工具、割草機械、玩具模型、電動自行車、電動摩托車等。技術成果:《動力鎳氫電池用納米材料測試技術》項目被上海市高新技術成果轉化服務中心項目認定辦公室認定為上海市高新技術成果轉化項目。這意味著該中心又一項納米科技成果將走向市場。產業化前景:隨著WTO的加入,對動力電池的需求逐年增加。目前國內市場對鎳氫動力電池的年需求量在數千萬節以上,也將在上千億的一次電池市場中占據一席之地。
5.3應用在生物醫藥領域的納米材料和技術成果
4:超臨界粉碎技術成果簡介:超臨界粉碎技術,采用超臨界流體,通過改變壓力快速改變溶液的飽和度,使溶質瞬時成核、獲粒度均勻、超微細納米級、無污染高純度產品。通過此藥物微細化技術,實現中藥的微納米化,促進藥物的溶解性,提高藥物的生物利用度。成果內容:水飛薊素微納米顆粒,超臨界流體增強溶液分散技術(SEDS),粒徑尺寸介于50~300nm,納米化后的藥物在水中溶解速率得到顯著改善。谷甾醇納米顆粒,氣溶膠溶液萃取系統(ASES)技術,粒徑介于50~300nm,ASES處理后樣品結晶度降低;化學結構沒有明顯改變。產業化前景:超臨界微納米加工產品:如納米水飛薊素、植物甾醇可應用于相關藥物或油類產品,按1%的附加值計算,相關藥物或油品的產值達100億,該產品產值可達1億元。成果5:用于腹腔淋巴靶向治療的納米給藥系統成果簡介:以安全無毒的聚脂類生物降解聚合物為納米粒的骨架材料,用改良的乳化-液中干燥法制備載藥納米粒(NP)。腹腔化療方式治療卵巢癌,克服了紫杉醇游離藥物滲透性差、易過敏等缺點,并能實現產業化。技術特點和優勢:解決了材料的安全性,采用經FDA批準載體材料;制備工藝可實現產業化,粒徑及其分布可控制、重現性好,包裹率高,生產工藝條件不苛刻。產業化前景:全球卵巢癌每年新增病人19.2萬,死亡人數為11.4萬,其死亡率占婦科惡性腫瘤之首。建成應用示范點,年創產值可達1000萬元。成果6:基于納米生物探針的微流控陣列蛋白質芯片成果簡介:該芯片是一種納米生物技術與微生物芯片技術的集成產物。通過納米生物自組裝技術將靶蛋白配體組裝在納米粒子界面上,構成納米生物探針,可以特異性地與各種生物樣品(血清、細胞培養液等)中的靶蛋白結合,并最終被捕獲在微流控陣列的特定檢測區域,通過納米粒子所發出的光學信號實現對多種靶蛋白的高特異高靈敏的同步多元分析。技術特點和優勢:高靈敏、高分辨和低噪音;可以實現多種生物分子的同步檢測;具有在分析模式和使用便捷性上的多種優勢。產業化前景:主要應用領域有蛋白質的結構功能研究、醫學診斷和醫療、新藥開發、生物工業、低樣品消耗和快速的芯片反應器系統,以及特定用途的專家系統。
5.4應用在電子信息領域的納米材