气凝胶：能改变世界的多功能材料******
展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装
中新社 任海霞摄
【走近超材料①】
编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。
气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。
作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。
具有耐高温、高弹性、强吸附等特性
气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。
“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。
气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。
《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。
气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。
有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。
生物质基气凝胶成研究热点
据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。
数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。
气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。
比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。
中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。
气凝胶发展驶入“快车道”
气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。
随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。
此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。
气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）
“灵魂砍价”之后，药品耗材集采下一步如何推进？******
在有效保障患者用得起优质药的同时，一些难点、堵点问题也随之出现
“灵魂砍价”之后，药品耗材集采下一步如何推进？
本报记者 王维砚 杨召奎
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随着药品耗材集采常态化推进，在有效保障患者用得起、用得上优质药的同时，一些难点、堵点问题也随之出现。专家指出，进一步提升集采质量，中选价格不仅要覆盖生产成本，也要覆盖合理的流通成本和耗材伴随服务成本。
近日，一场事关种植牙价格的集采备受关注。
1月11日，口腔种植体集采在成都开标，拟中选产品平均中选价格降至900余元，与集采前中位采购价相比，平均降幅55%，这给很多需要种牙的患者带来了大大的实惠。目前，种植牙耗材并未被纳入医保报销范围，本次集采也是高值耗材集采从医保领域扩围到非医保领域的首次尝试。
集采，即集中带量采购，通过量价挂钩、以量换价，不断挤出虚高价格水分，引导药品、耗材价格回归合理区间，破解群众看病贵难题。
国家医保局最新发布的数据显示，目前，7批药品集采、3批耗材集采，叠加地方联盟集采，累计降低药耗费用超4000亿元。
随着集采常态化推进，在有效保障患者用得起、用得上优质药的同时，一些难点、堵点问题也随之出现。日前，在中新社举办的“国是论坛：集采常态化与医疗高质量发展”研讨会上，专家们纷纷建言，为更好推进集采支招。
摒弃“唯低价”，提升集采质量
药品、耗材集采“灵魂砍价”后，患者就医负担持续降低。
在药品集采方面，2018年以来，以常见病、慢性病用药为重点，国家组织开展了7批药品集采，涉及294种药品，1135个中选产品平均降价超50%。集采品种中使用高质量药品的患者比例从50%提高至90%以上。
在耗材集采方面，国家在心内科和骨科两个最受关注的耗材价格虚高领域开展了3批集采，其中，心脏支架集采已于2022年11月成功接续，平均中选支架价格在770元左右；人工关节类和骨科脊柱类高值医用耗材集采中选产品平均降价超80%。
专家表示，通过集采把价格“打下来”，并非“唯低价论”，而是要在多元目标中找到平衡。在挤掉价格水分的前提下，也要让企业获得合理利润，同时不影响相关药品和耗材可及性，不加剧医保和患者负担水平。
如何进一步提升集采质量？在北京大学公共卫生学院教授吴明看来，下一步，应根据临床需求进一步完善集采规则，以质量为核心、以临床价值为导向，同时中选价格不仅要覆盖生产成本，也要覆盖合理的流通成本和耗材伴随服务成本。
吴明指出，目前有部分药品和耗材虽然通过了一致性评价，但实际使用过程中效果参差不齐，因此要建立起临床耗材信息化管理系统以及产品和服务质量评价系统，避免“劣币驱逐良币”。
完善物流配送和配送商遴选
流通和配送是完成集采的重要环节，讨论中，专家不约而同地提到了集采后的物流运输和服务问题。
吴明在调研中发现，过去，由第三方管理医院的耗材库存，包括点货、备货、及时补货等，相当于提供“保姆式服务”；而集采后流通环节大幅压缩，很多代理商退出，为医院提供的物资管理服务显著减少，而配送企业没有经验和能力，只送货不提供其他服务，这就出现了供需双方的不适配——医院内部需求没有及时传导到供货企业，短期内出现管理空白。吴明建议，有必要尽快界定各方责任，建立相应的激励和监督机制，疏通集采流通环节的堵点。
国药集团中国医疗器械有限公司副总经理张威也表示，想要更好地服务集采，需要重视发挥大型流通与配送企业的作用。
据张威介绍，通常全国性医疗器械流通和配送企业为实现集采产品落地，会在各地设立经营网络企业并开展医疗器械三方物流业务，但跨行政区域开展代储、代运需要单独申报，监管方需按照各自审批权限进行审批，这在一定程度上制约了集采产品在流通和配送环节的畅通流转。他建议，建立集中带量采购流通和配送企业多仓协同制度，在全国试点探索大型企业内三方物流多仓协同机制。
张威还建议，完善对配送商的遴选机制，包括仓储面积、人员资质、覆盖面积、注册资金等都需要重点考虑，以保证集采成果安全高效地配送到各级医疗机构。
激励企业走创新之路
医疗产业高质量发展离不开创新，而创新药品耗材具有高投入、长周期、高风险等特点，企业必然对高回报率抱有期待。
“今后新技术、新耗材进不进医保？在什么时机、什么条件下进医保能实现社会价值和经济价值的最大化？这些都需要考虑。”中国医学装备协会副秘书长杨建龙表示，一些国产器械、耗材企业研发投入非常大，如果产品上市后很快进入集采，而集采长期以“低价”作为标准，企业回收成本和创造利润都会受影响，长此以往不利于医药创新。
杨建龙直言：“希望有灵活、精准的政策，作为新技术可以暂时不集采、不进医保，至少等足够成熟之后或者是有很好的卫生机制价值时再进医保，给予新技术一定的自由市场。”
“如何保证企业进行高投入后能获得应有回报，应交给市场机制去解决。”在北京大学国民经济研究中心主任苏剑看来，还应进一步完善对医院和医生的评价机制，在评价体系中更注重医生的专业和创新能力，而非论文数量。
不过，在吴明看来，高回报率并不代表企业一定会有创新动力。
“过去我国药品耗材价格很高、利润很高，但企业并没有积极性创新，因为只要给‘回扣’就可以躺着赚钱，为什么要走风险极高的创新之路？”吴明认为，要激励创新，首先要通过改革为医药创新创造良好市场环境，而集采就通过极大压缩“回扣”空间，纠正了市场失灵，形成了有效的创新激励，集采腾出的空间可以用来研发创新产品；集采产品薄利多销，企业若要获得更高利润，只能创新。
记者注意到，目前我国头部医药企业正在加大研发费用投入，创新药研发上市进程不断加快。
