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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）

心脏支架降价93% 巨量“水分”是如何挤出去的？******

　　重量仅约0.03克，却比黄金贵千余倍；均价高达上万元，却每年卖出约150万个。一枚小小的冠脉支架，撑开了百万患者的“生命之伞”，但也击中了百亿支出的“负担之痛”。

　　《中国心血管健康与疾病报告2019》推算，我国心血管病患病人数达3.3亿，十年间冠心病手术从23万例发展到超过100万例。据推算，每年要用掉150万个心脏支架，总费用约150亿元。

　　如今，随着“国家队”出手，这一痛点将成为历史。上个月，设在天津的国家组织高值医用耗材联合采购办公室(简称“联采办”)传出重大利好，首次国家高值医用耗材集中带量采购中，冠脉支架均价从1.3万元左右跳水至700元左右，降幅达93%。明年1月1日起，新价格将正式实施，预计每年可减少上百亿元支出。

　　如此多的“水分”是如何挤出去的？近日，记者走进联采办，走近冠脉支架集中带量采购谈判团队，探寻“灵魂砍价”幕后的故事，感受小支架背后的医改大民生。

　　一场惊心动魄的开标

　　“当天的开标，用惊心动魄来形容也不为过。”尽管时间过去一个多月，但回忆起上月初国家组织冠脉支架集中带量采购申报信息公开大会的现场情景，联采办集中采购组组长高雪依然眉头飞舞。

　　这是联采办正式成立不到两个月经历的第一场大考。11月5日上午，企业代表和工作人员早早进场，容纳百余人的会议室内，仿佛连空气中都氤氲着紧张的味道。

　　上午10时，仪式正式开始，联采办的工作人员按流程宣读采购申报流程，11家符合资格的中外生产企业带着26个支架产品公开投标，企业代表将装有已填写完冠脉支架集中带量采购申报价的密封信封，依次投入箱内。

　　会场之外，各企业人员也在焦灼地等待结果。“我们在外场设置了座椅，但几乎没人坐，大家来来回回踱步，等待着会场内传来的消息。”高雪回忆说。

　　全部企业的报价单放入箱内后，公证员走到箱前，在现场所有人的注目下将所有信封取出，联采办业务科科员张明慧在公证员的监督下，拿起第一个信封，打开一看，上面的数字有点出乎意料，她深深吸了一口气，将报价递给同事宣读。

　　“645元。”话音刚落，现场陷入短暂的沉寂，随后发出了一阵“哇”的惊叹声。

　　“第一家就报出低于千元的价格，而且还是医院需求相对较大的产品！一瞬间，我们觉得这事儿稳了！”高雪难掩内心激动，右手不由自主地拍了一下桌子，悬着的心一下放了下来，疲惫也一扫而光。

　　前一夜，高雪辗转反侧，几乎没怎么睡着，凌晨5点就起来，又挨个叮嘱企业竞价投标细节。

　　令高雪更为惊讶的是，紧接着又有企业报出了469元的“地板价”。“590元”“775.98元”……台上大屏幕上的数字不断跳动，产品报价由低到高的顺序确定排名，实时更换，场下企业也在拿笔记着同行报价，时不时发出不可置信的低呼。

　　待报价全部宣读完毕后，高值医用耗材全国集采“第一单”宣布成功。中选的10个产品中，最高报价为798元，最低报价为469元，包含6家国内企业的7个产品，以及2家进口企业的3个产品。

　　“10个中选产品有7个是原市场份额的前十名，还有1个是原市场份额的第11名。”联采办主任、天津市医疗保障局副局长张铁军说，中选产品和医疗机构报量的重叠度高达70%，这也保证了医生的使用感和临床选择习惯和过去相比差别很小。

　　半年锱铢必较的谈判

　　明年1月1日起，降价冠脉支架执行已近在眼前。为了能按时、按量、保质供应，不出岔子，联采办仍在紧锣密鼓地忙碌着。

　　此次国家集中带量采购的冠脉支架首年意向采购量超过107万个。按最终协议采购量计算，年采购金额为6.70亿元，每年可节省采购费用117.25亿元。

　　半个多小时的竞标开标，令人满意的价格，背后却是“国家队”大半年锱铢必较的“灵魂砍价”。

　　“我们从今年5月开始就着手开发了数据平台，对全国2400多家医疗机构过去一年的冠脉支架采购量、使用品牌等进行数据采集，并对国内外生产企业进行反复调研。”高雪说。

　　9月14日，联采办在天津成立，明确由天津市医药采购中心具体承担国家组织高值医用耗材联合采购办公室日常工作，组织实施采购任务，冠脉支架成了要啃的第一块“硬骨头”。

　　虽然手握采购量这个筹码，覆盖医疗机构意向采购量的80%以上，但与企业谈判依然是一场艰难的博弈。

　　“我们邀请企业一对一座谈沟通，但每个企业都打着自己的算盘。”高雪皱了皱眉头。

　　为了在谈判中掌握主动权，团队又对国内外“行情”进行了细致摸底。国内市场冠脉支架的平均价格为1.3万元，最便宜的也要7500元以上，此前江苏冠脉支架试点集采的最低谈判价格达到2850元。而在国外，2020年3月，印度政府规定药物洗脱支架天花板价调整为756元，德国一些冠脉支架价格在100欧元左右。

　　高雪直言，自己像是一个谈判官，用着《孙子兵法》里的招数，随机应变，见招拆招，在一对一企业面谈中字斟句酌，一遍遍触摸企业可能报价的底线，试图突破他们的价格防线。

　　在前期的企业座谈中，不少企业还在互相询问着对方心理价以及支架产品的最新发展，但到了后期，企业都不愿意再亮出自己的任何底牌，见面只是寒暄。

　　10月份，联采办发布了《国家组织冠脉支架集中带量采购文件》，明确了申报语言、计量单位和医用耗材名称、医用耗材规格型号表示、申报报价填写等内容。仅这一份材料，团队成员就改了30余次，甚至还模拟“角色扮演”，站在企业和医疗机构立场上寻找文件漏洞。

　　“请教了多少专家、律师，开了多少次企业面谈会，预演了多少次，真的已经记不得了。”高雪说。

　　千亿降费大单的期待

　　“集中带量采购，就是要通过市场竞价机制，给高值医用耗材‘挤挤水分’。冠脉支架不是终点，而是起点！”高雪笑着说，“接下来还有1350亿高值医用耗材等着我们去推动、去解决，未来还会有惊喜！”

　　高值医用耗材，指的是直接作用于人体、对安全性有严格要求、临床使用量大、价格相对较高、群众费用负担重的医用耗材，例如髋关节假体、耳内假体、颅骨矫形器械等，全国市场规模达1500亿元。它们对于许多患者的生命健康至关重要，但高昂的价格让不少人望而却步，例如髋关节假体的价格基本都在万元以上。

　　此次国家组织冠脉支架集中带量采购，为治理高值医用耗材价格虚高、流通乱象打响了“第一枪”，这一枪不仅打得响，而且打得准。

　　“全国老百姓都关注这事儿，说明我们真正从老百姓的利益出发，方向走对了。”高雪说，“8岁的闺女看到我出现在电视上后，给我买了根冰棍吃，她也知道爸爸干了件大事儿。”

　　冠脉支架降价的消息上了“热搜”，高雪和团队成员美滋滋地看着网民对此的评价，但其中也有网友有疑问：一分价钱一分货，为什么支架能有这么多水分，与降价一起降的会不会还有质量？

　　高雪解释说，高值医用耗材里的价格水分大，从厂家、中间流通商、医药代表等，每个流通环节上都存在水分。

　　国家医疗保障局医药价格和招标采购司司长钟东波说，对于这样的降价幅度不必太过惊讶，更不用担心企业报价是否已经低于成本，因为经过前期一系列的成本测算、财务报表分析等，这个报价其实是在合理范围内的。

　　钟东波介绍说：“通过带量采购，我们明确了采购数量，把中间销售费用全部节省，相当于直接还给社会、还给老百姓。这创造了公平的竞争环境，也给产业健康和高质量发展奠定了制度环境和基础。”

　　冠脉支架的价格降下来了，最受益的还是老百姓。北京安贞医院心内一科主任宋现涛说：“我国冠心病的发病人群非常高，且逐年增长，这次价格大幅下降后，让很多原来看不起病、做不起手术的患者，也有更多机会能够得到及时有效的救治。”

　　“老百姓所关切的，就是我们要努力的。”高雪和同事们脚步并没有停下，一个又一个造福患者的项目正在稳步推进，“无论是冠脉支架还是后续其他高值医用耗材的谈判，都是造福患者的事，我们要一块一块地砍！”高雪说。

　　本报记者：宋瑞、张宇琪、栗雅婷、张建新

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）