1 概述
2000年1月21日，时任美国总统克林顿宣布启动国家纳米技术计划（National Nanotechnology Initiative，NNI），这是全球最早启动的政府发展纳米科技的战略计划，掀起了纳米科技发展的热潮。2003年，美国通过《21世纪纳米技术研究与发展法》（以下简称“《法案》”），以法律的形式确定了美国对纳米技术研发及产业发展的长期支持。多年来，NNI计划始终坚持以下4个目标不动摇：①推进世界一流的纳米技术研发计划；②促进新技术向商业和公益领域的转化；③开发和维持教育资源、熟练的生产力以及推动纳米技术的动态基础设施和配套工具的建设；④支持负责任的纳米技术发展。2000年至今，NNI累计投入资金超过250亿美元，大大促进了人类对纳米尺度上物质的基本理解和控制能力，并促进了大量纳米技术成果的产业转化。
2 NNI主要部门投资预算的变化动态
NNI在国家科学技术委员会（NSTC）的框架内运作，目前有20个联邦部门参与该计划，其中以下6个部门为主要参与部门：①国家科学基金会（NSF）：重点开展科学与工程跨学科基础研究与教育；②美国国立卫生研究院（NIH）：重点开展生命与物理科学交叉的纳米技术生物医药研究；③能源部（DOE）：重点开展新型和改进能源技術的基础与应用研究；④国防部（DOD）：重点开展先进防御和双重使用特性的科学与工程研究；⑤美国商务部/国家标准与技术研究院（DOC/ NIST）：重点开展测试与制造工具、分析方法和纳米技术方法的基础研究与发展；⑥美国国家航空航天局（NASA）：重点开展航空科学暨太空科学的研究。以上6个重要部门在2000—2018期间投资预算情况如图1所示。
由图1可以看出，NNI投资从2000年开始呈逐年上升趋势，至2012年达到20多亿美元。2013年开始，由于美国对整体科技投入的财政缩减，NNI的投资也有所减少，但在2013—2018年期间，基本维持在12亿～17亿美元之间。
认真分析以上各主要部门的投资预算变化情况，可以看出以下几个特征：
①NSF的投资预算水平较高，基本稳定在4亿美元左右，在多数时段投资额位列第1，说明美国对纳米科技的基础研究一致保持着相当高的重视和投入。
②DOE和NIH两个部门的投资预算一直处于增长水平，于2012年达到顶峰，其中DOE约6.1亿美元，NIH约4.6亿美元，并且此后一直处于投资高位。这是因为NNI计划一直在布局纳米技术在能源和生物医疗领域应用的重大专项计划（又称“纳米联名计划”，见后文）。
③DOD的投资额在2012年达到顶峰近4亿美元，之后大幅下降，保持在1.4亿美元的低位；DOC/NIST投资额相对较少，基本在1亿美元附近小幅波动。说明美国在国防研究领域对纳米科技的投入日渐减少，但在NIST主导的纳米测量与标准领域始终保持着一定的投资比例不变。
3 NNI主要投资领域的变化动态
NNI成立之初，提出了5个主要资助方向：基础研究、研究设施与装备、重大专项、建设优秀的研究网络和中心、教育与社会影响，如图2所示。
2006年NNI资助方向做了调整，细化了资助方向，将纳米材料单独作为一个资助方向，增加了2个资助方向分别为：纳米器件与系统、纳米制造与工艺。2007年，NNI新增环境健康与安全；2013年，资助研究方向又调整为5项，分别为基础研究、纳米器件与系统、环境安全与健康、基础设施、纳米联合计划。图3所示为2006—2018年NNI投资领域变化情况。
从图3分析NNI投资领域和方向的变化，可以看出：
①NNI计划2018年来先后共计出现10个投资领域：基础研究、纳米器件与系统、环境安全与健康、纳米材料、设备仪器采购、仪器开发、计量与标准、纳米制造与工艺、教育与社会影响、研究设施与装备和纳米联合计划。
②2012年是一个分水岭。2012年之前，纳米研究和投资领域在不断扩展，尤其在2006年和2007年，从纳米材料走向器件和工艺的研究发展迅猛。2012年之后，开始更专注于纳米技术的产业化应用，特别是纳米技术在器件系统、能源、健康和环境等应用领域，开始设立纳米联合计划，开展产学研联合研究。这和我国纳米科技的发展轨迹类似。
4 NNI纳米联合计划（重大专项）投资的变化动态
纳米联名计划（SNI）设立于2011年，在这之前在NNI计划中成为重大专项。纳米联名计划设立的初衷是为了加速纳米技术的发展以支持总统的优先事项和创新战略，NNI成员机构通过密切和有针对性的计划层面的合作，确保可以在重大领域取得新的进展。SNI设立之初确立了3个资助方向，到2018年共确立了7个方向（见表1）。图4是资助项目数量和资助金额折线图，资助数量稳中有升，资助金额略有下降，这与NNI计划总体经费的下降密切相关。
从纳米联名计划的内容可以看出，美国重点在纳米研究基础设施建设以及纳米技术在太阳能、纳电子制造、水资源环境等领域的应用投入巨资实行了专项研发。特别值得注意的是，2018年设立的“纳米技术助力未来计算领域”的纳米联名计划，是紧扣未来数字经济和人工智能的产业发展方向，发挥纳米技术从材料、器件、系统到应用的全面优势。
5 总结和启示
从以上美国NNI计划投资预算、投资领域和方向、纳米联名计划的变化动态研究，可以看出：美国对纳米科技研发和产业化一直给予高度重视和投入，从来没有间断过；虽然资助方向和领域做过几次调整，但总体目标没有变。总体说来，有以下几个基本结论：
①美国对纳米基础研究相当重视，长期保持高投入；
②纳米器件与系统、纳米能源、纳米生物医学，是其长期关注和投入的领域；
③2011年以后开始注重整合资源，聚焦重要应用领域，开展纳米技术及产业应用的纳米联名计划；
④始终注重纳米基础设施和研究网络的建设。
2018年11月，习近平总书记在在第一届世界进口博览会开幕致辞上提出：各国应该把握新一轮科技革命和产业变革带来的机遇，加强数字经济、人工智能、纳米技术等前沿领域合作，共同打造新技术、新产业、新业态和新模式。纳米技术依然是十分重要和战略前沿技术，通过分析美国NNI计划18年来的投资动态，对我国发展纳米技术及产业，得到如下启示：
①加强对支持纳米技术发展的立法工作，以法律的形式保障政府对纳米技术等前沿领域的长期支持；
②继续加强在纳米科技领域的研发投入，特别是在基础研究领域的投入应坚持不放松、不减少；
③建设纳米技术及应用功能性平台，整合产学研资源，促进纳米技术产业应用及转化；
④加强纳米技术与人工智能、未来计算、生物医学等领域的交叉融合研究与应用，发展纳米机器人、纳米计算、纳米器件与系统，抢占未来新兴技术领域制高点。
参考文献
[1] 国家纳米科学中心.变革性纳米产业制造技术聚焦[J].中国科学院院刊，2016，31（Z2）：63-68.
[2] Newman M.NNI Publishes Report on Carbon Nanotube （CNT）Commercialization[EB/OL].[2016—10—17].http：//www.nano. gov/node/1340.
[3] NNI.The National Nanotechnology Initiative——NNI Supplement to the President’s 2017 Budget[EB/OL].http：//www.nano. gov/node/1573，2016-3-31.