马克·哈钦森坐在一张桌子旁

马克哈钦森。资料来源:阿德莱德大学健康与医学科学学院

近年来,澳大利亚在纳米技术和纳米科学方面的研究产出迅速增长,使该国在该领域的领先国家中处于强大的地位。

在自然指数(Nature Index)中,澳大利亚从2017年的第12位(这是自2015年以来该领域的最低位置)上升到2021年的第8位,领先于新加坡和瑞士,分别排在第9和第10位。

在排名前十的国家中,澳大利亚在全球排名中的跃升幅度异常之大。自2015年以来,前七名基本没有变化;中国在2018年取代美国成为第一,自那以来一直保持着这一位置,英国和日本自2017年以来一直在争夺第五名,而法国自2015年以来一直排在第七名。

对比澳大利亚与法国、瑞士和新加坡纳米科学产出的折线图

来源:自然指数

澳大利亚在纳米技术和纳米科学研究方面表现最好的机构是悉尼的新南威尔士大学(UNSW)和布里斯班的昆士兰大学,这两所大学都出现在2021年全球100所领先的大学名单中。

对澳大利亚纳米科学的大力投资似乎正在取得回报。澳大利亚是除中国之外,唯一一个在《自然指数》2020-21年纳米科学和纳米技术相关产出增长最快的25个名单中有多个机构的国家(即新南威尔士大学和堪培拉的澳大利亚国立大学)。德国、美国和韩国各有一所大学上榜。中国占主导地位,有20个。

《自然指数》采访了南澳大利亚阿德莱德大学澳大利亚研究委员会(ARC)纳米生物光子学卓越中心主任Mark Hutchinson,讨论了澳大利亚最近在该领域取得成功的原因,以及在未来几十年保持其强劲表现所需的条件。

澳大利亚在纳米科学和纳米技术方面的优势是什么?

它始于20世纪90年代澳大利亚关于石墨烯材料的一些早期发现。这为石墨烯材料的研究创造了一个临界质量,这为石墨烯的一些纳米能力的发展创造了一个氛围。这才是真正的基础。

科学家、学术机构和工业界人士从早期的研究中看到了纳米科学的潜力,所以他们都聚集在一起,向联邦政府和州政府提出了他们的案例,以发展澳大利亚的纳米科学能力。随后,政府进行了一系列战略投资——其中之一是我在2014年成立的中心。同年,ARC成立了聚合生物纳米科学与技术卓越中心。

在此之前,在2011年,ARC还成立了工程量子系统卓越中心,其中包括大量的纳米科学和工程。这使得生物学、物理学和工程学等领域的科学家得以参与其中,并鼓励了国际合作。

在每一个卓越中心,你都需要有国际合作伙伴。在我自己的中心;我们与德国莱布尼茨光子技术研究所合作,我们也与北京的中国科学院有纳米材料制造合作。

听起来澳大利亚在相对较新的时候就发现了一个研究增长的领域,并且领先一步?

是的,我认为我们已经看到了研究人员和行业领导者在识别纳米科学的潜力方面的才华,并在纳米材料方面取得了早期的胜利。

但它不止于此;每个人——从不同大学的研究人员到行业科学家和政府——开始在这个问题上“友好相处”。你们拥有所有这些卓越中心的事实就是证明,因为ARC对这样一个中心的定义包括所有这些部门之间深入而重要的合作。没有它,这些中心根本就不存在。

我认为合作精神很重要,因为它使得投资纳米科学更容易被接受。

澳大利亚的排名会继续上升,还是会达到一个自然的平台期?

我们会继续在自然指数领域保持强势吗?我不知道。但我能说的是,澳大利亚绝对会成为将纳米材料转化为经济效益的主导力量。新南威尔士大学在量子计算方面的投资将是一个很好的例子,墨尔本迪肯大学的纳米管商业化也是一个很好的例子。一般来说,纳米材料是一种优势。我们将看到更多的基础科学在专利申请中被引用。所以,是的,我认为我们将继续出类拔萃。

但我们会继续维持联邦政府迄今为止提供的资金吗?我认为我们需要保持这种动力,以保持在最前沿。

我们还需要思考5月当选的澳大利亚新工党政府的优先事项将是什么,以及谁将是在董事会环境中有效沟通纳米科学资助案例的最佳科学家。澳大利亚在1990年代在这方面取得的成功需要继续下去。

中澳之间有很多纳米科学合作,是否受到政治分歧的威胁?

中国是澳大利亚在所有研究领域的主要合作伙伴,而不仅仅是纳米科学。在纳米尺度生物光子学中心,我们在中国有合作伙伴,但我们在德国、加拿大、美国和英国也有合作伙伴。澳大利亚科学家天生具有合作精神,两国之间的科学合作超越了当前的政治挑战。

我认为我们将在澳大利亚看到一个变化,那就是我们的学生来自哪里。保持最优秀学生的稳定流动是维护研究技能管道的一部分。疫情暴发前,我们有大量中国和印度留学生。这种情况在新冠疫情后会发生什么变化?我不知道,但如果它下降,可能会产生很大的影响,所以值得关注。