2014年10月，美国总统科学技术顾问委员会（PCAST）对美国国家纳米计划（NNI）的实施进行了第五次评估并规划未来10年的发展框架^[1]。PCAST提出：（1）纳米科技的发展正处在一个关键的转折期，纳米科技创新已进入以国家重大需求为导向、商业化应用驱动的时代，即NNI 2.0时代；（2）选择“重大挑战”项目资助模式：瞄准社会重大需求，明确技术目标，激励政府、工业界及科技界的跨机构、多部门联合投资，推动纳米创新技术的商业化发展。

部署未来10年发展战略，NNI除持续支持纳米技术重大科学发现和探索性研究项目之外，“重大挑战”将成为NNI 2.0时代的重要投资框架。由科学和技术政策办公室（OSTP）及NSET负责、协同基础研究和应用开发的科研机构及投资企业，动态遴选和持续评估纳米技术“重大挑战”候选项目。纳米技术将对能源领域、先进材料、电子学、医学等产生变革性影响。拟提议的“重大挑战”项目如下：

1、面向未来水资源短缺问题：发展海水淡化纳米技术。该“重大挑战”的目标是通过发展相关纳米技术，将用于海水淡化的能耗降低至1.5 kWh/m³。

2、降低商业系统温室气体排放：发展固态制冷纳米技术，提高固态材料（热电、热塑、电热效应、磁热效应和热离子材料）热转换降低能耗。该“重大挑战”的目标是发展固态制冷系统，其COP>5（能耗比高于目前HVAC技术25%），其功率密度>20 Kw/m³（比目前HVAC技术高2倍），将降低商业系统温室气体排放达20%，相当于减少碳排放量达2亿吨碳当量/年。

3、未来工业制造新前沿：发展纳米3D打印。目前3D打印技术的分辨率、通用性和材料柔性均有限，未来10年，通过发展化学合成及半导体纳米制造技术，3D打印产品商业前景巨大。3D打印制造个性化医疗器件将有可能是该“重大挑战”的发展目标之一。

4、2030年治愈至少一类主要癌症：发展纳米级治疗方案。该“重大挑战”的近期目标（未来5年）是发展高灵敏度早期诊断探测技术，包括显著提高生物标记探测灵敏度的纳米级传感器、纳米级成像等；长期目标（未来10年）是部署下一代纳米技术医学递送系统，实现多功能、高效、肿瘤特效靶向性的创新纳米载体系统，有效递送诊断探针和治疗药物等。                                        

（吕晓蓉）