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1、二一三年五月以自然辨证的视角去看纳米科技摘要：继互联网和基因之后，纳米科技成为世人关注的又一个新的焦点。人类社会在纳米技术的前进道路上不断的攀登着一个又一个的高峰。纳米的广泛应用正在悄然的改变着人类的生活。纳米引发了一场认知革命，实现了生产方式的质的飞跃，预示着人类社会思维方式和实践方式的深刻变革。然而，技术既是被社会塑造起来的，又塑造了社会，纳米技术在引领生产方式变革的同时也潜在着很多健康危害。因此必须从自然辨证的角度来进一步认识纳米技术。关键字：纳米科技；生产力变革；认知革命；伦理1. 纳米技术引发的革命纳米（nm）实际上是一种计量单位，从宏观的角度上看 1 米等于 100 万微米，而 1
2、 微米等于 1000 纳米；从微观上看，纳米是描述原子、分子等尺寸及其距离。纳米科技（英语：Nanotechnology）是一门应用科学，其目的在于研究于纳米规模时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。纳米科技实际上涵盖了一切在纳米范围的物理、化学的技术和工艺，说它包罗万象也不算过分。1.1 纳米技术引发生产力的变革科学技术是第一生产力，历史上每一次大的技术革命都会带来生产力的大解放和大发展。同样纳米科技革命, 预示了一种全新的、与蒸汽时代和电子时代乃至计算机信息时代不同的经济运行模式, 将引发一场新的技术革命和产业革命。使生产力在纳米新科技革命的影响下具有与以往生产力不同的全新特点：1
3、.1.1 纳米技术含量高高技术含量产品的价值形成过程，并不局限于直接的生产过程。一个新产品的产生，往往始于科研过程，始于新产品及生产新产品的技术系统的发明、设计过程。一个生产过程就是将具有价值的理论形态转变为具有有用性的物质形态而已。从这一意义上看，就会有如下的理解：即脑力劳动创造了价值，体力劳动转移并实现了价值。1959 年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德费曼发表了著名的演说底部还有很大的空间 ，预言了人类可以通过操纵原子分子来制造产品的可能性，自此埋下了纳米科技的金种子。纳米成了肉眼看不到的艺术 1。一代又一代人的科学研究使这门艺术从实验室搬到了人类的生活。少量的纳米粉体或溶胶（如纳米
4、氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化钛等）不但从根本上改变耐火材料的组织结构， 而且还改变了耐火材料的性能， 使耐火材料的应用领域拓展到一个全新的方向， 因此纳米技术在耐火材料领域的应用前景十分广阔 2。分子影像诊断技术从分子水平对疾病的异常结构和功能进行生理、生化水平显像，能为疾病的诊治提供更为精确的信息。目前常规的造影剂和分子探针因为信噪比较低、不具备靶向性等缺点而无法满足成像要求，而在各种纳米材料基础上发展起来的纳米影像探针显示出较好的显像效果 3。1.1.2 纳米研究的国际化美国国家科学委员会（National Science Board）2003 年底批准“国家纳米科技基础结构网络计划” （
5、National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network，简称NNIN）是一项跨部门的系统工程，美国政府在国家科学技术委员会下专门成立了纳米科学、工程与技术分委会，具体负责这一计划的组织实施，旨在确保美国在纳米技术、工程技术方面的领先地位，同时为提高国家经济竞争力做出贡献 4。2011 年我国国家纳米科学中心建设项目通过了国家发改委委托中科院和教育部组织的验收。国家纳米科学中心的研究方向定位于纳米科学的基础研究和应用基础研究。重点是具有前瞻性、具有重要应用前景的纳米科学与
6、技术基础研究 5。1.2 纳米技术引发认知的革命马克思主义的唯物论是科学的辩证唯物论,在坚持物质对于意识的前提性、基础性和决定性作用的同时, 强调了意识对物质世界的能动的反作用 6。人们对于纳米材料的研究和进一步利用, 首先就是符合物质和意识的辩证关系原理。德雷克斯勒认为：纳米技术不是小尺度技术的延伸。它根本不该被看作是技术，而是一场认知的革命。1.2.1 认识纳米是认识物质的新层次、新飞跃1 纳米仅等于十亿分之一米，大体相当于 4 个原子的直径，假设一根头发的直径是 0.05mm，把它径向平均剖成 5 万根，每根的厚度即约为 1 纳米。长期以来，人们认识对物质的认识一直停留在两个层次上,一是
7、宏观, 二是微观。宏观如地球、行星、恒星等，随着天文观测手段的不断深化，人们观测到的宏观尺寸已经延伸到几十亿甚至更远的光年。微观就是指原子、分子以及原子内部的原子核和核外电子 7。人类对于物质的认识就有这样一个断层，断层上方是宏观世界，下方是微观世界，而位于断层的，即宏观与微观的过渡区域就是纳米世界。因为纳米微粒的尺寸很小，但是表面积相当大。也或者认为，纳米的尺寸是微观的，但是表面积是宏观的。唯物辩证法认为, 物质的变化均应在一定质的基础上首先进行量的积累, 这种扩大或缩小的量的变化达到一定程度, 超过了某种临界, 就要发生质的变化。纳米的表面与界面效应这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比
8、随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。例如粒子直径为 10 纳米时，微粒包含 4000 个原子，表面原子占 40%；粒子直径为 1 纳米时，微粒包含有 30 个原子，表面原子占 99%。所以从某种程度上来看，纳米技术体现了由量变到结构改变再到质变的新的飞跃。1.2.2 纳米突破有限，打破界限纳米技术将会突破有限主义的发展观，未来将有能力解决环境治理、疾病健康、材料改性等方面的瓶颈问题。纳米 TiO2 具有光催化活性，它的光催化氧化技术在彻底降解水中有机污染物以及利用太阳能节约能源、维持生态平衡、实现可持续发展等方面有着突出的优点，特别是当水中有机污染物很难降解时，有着更明显优势 8。纳米
9、技术的应用符合可持续发展观，不仅如此在认识层次上, 纳米技术概念对哲学观念和界限提出了极其尖锐的挑战。纳米机器人进入人体，对人体的基因、细胞、组织进行检测和修护以抵御疾病的入侵, 从而作为生物体的一部分参与生命过程。纳米技术越来越广泛的应用在疾病的诊断和治疗中，并由此衍生出了纳米医学。临床上传统的药物治疗方法都存在药物动力学和生物药剂学方面的缺陷，无法做到只将药物活性分子输送到靶部位，而不对病变部位以外的器官和组织产生损害。纳米载体技术作为纳米医学的一个重要发展方向，能够有效解决该难题 9。从上可以看出纳米技术填平了生物与非生物之间的鸿沟，因为传统的观点中非生物是不能够有代谢和繁殖的能力，即便
10、是有些药物是不能够穿透生物体中存在的天然屏障的，最明显的例子是很少有药物能够穿透血脑屏障。许多中枢神经系统药物因不能通过血脑屏障而在临床应用中受限,纳米粒子能协助药物透过血脑屏障并将其靶向有效地运载入脑内10。2. 纳米科技的伦理学纳米技术伦理问题的提出，促成了技术伦理学的一个新研究领域纳米伦理的诞生。纳米伦理以对纳米技术的目的、技术过程与后果的伦理评估和反思为基础，以期在纳米技术发展的早期，针对实际问题，提出治理与解决相关社会伦理问题的基本原则和战略规范。2012年一项对大连地区纳米技术公众认知的实证调查中分析了我国公众对纳米技术认知的基本状况，并对不同群体进行了分类研究。结果显示我国公众对
11、纳米技术的认知度较高但是由于认知的被动性和风险意识的缺乏极易导致公众对纳米技术态度从一个极端走向另一个极端 11。纳米技术伦理问题的讨论发端于人们对纳米材料安全的担忧。安全不仅是一个科学问题，也是且首先是哲学伦理学反思的对象。由于纳米粒子的“无孔不入”，在研发、生产、储存、运输以及后处理过程中可能进入人体和环境，给人的健康和生态带来危害 12。纳米颗粒在人体中可能引起噬菌细胞（吞咽并消灭外来物质的细胞）的“过载”，从而引发防御性的发烧和降低机体免疫力。纳米可能因为无法降解或降解缓慢，而在器官里集聚。还有一个顾虑是它们同人体中一些生物过程发生反应的潜在危险。由于极大的表面积，暴露在组织和液体中的
12、纳米粒子会立即吸附他们遇到的大分子。这样会影响到例如酶和其他蛋白的调整机制。碳纳米管被吸入后可能在呼吸道聚集并阻塞气道;到达肺区深部的碳纳米管能够引发肺组织炎症反应、肉芽肿等毒性损伤 13。关于纳米毒性的研究中发现：(1)具有纳米尺度的纳米颗粒物容易穿过细胞膜进入到细胞内，容易损伤细胞膜及干扰细胞内的生理活性；(2) 纳米颗粒物具有高活性，所产生的活性氧( ROS)一方面易损伤细胞膜，破坏细胞的通透性，阻碍细胞和外界的物质交换，容易造成蛋白质变性等；另一方面纳米颗粒物产生的 ROS 能激发细胞内氧化应激通路从而导致细胞的损伤；( 3) 对于一些能溶解出金属离子的纳米颗粒物(如纳米氧化铜、硒化镉
13、等) ，溶解出来的金属离子也在一定程度上增强了纳米颗粒物的毒性 14。对于纳米科技我们面临的不仅是知识的困境，而且遇到了道德上的两难：一方面我们不能等到纳米技术发展到出现问题且不可逆转的时候进行评价，进而制定相应的规范对纳米技术进行伦理规约；另一方面，缺少相应的知识和经验支撑，对一个还不确定的领域进行伦理评价甚至道德规范，同样也面临着“道德风险” 。3. 总结纳米技术的诞生和发展大大拓展了人类改造自然的能力，影响和改变了人类的发展实践，引领生产方式发生质的飞跃，将从根本上改变人类的处境。与此同时，由于人类滥用纳米技术造成的各种负面效应，纳米科技的发展必须受到人性的制约。我的实验研究就是根据自然
14、辨证的观点，相信纳米科技在给人类带来福音的同时给了人类了危害。纳米这把“双刃剑” 从哲学意义上考察，技术的异化导致人性的异化。纳米技术等高科技对社会的负面影响，不可能单凭科学技术自身去解决，人类要用理性的律令校正高科技的价值取向和使命意识。参考文献1 沈海军. 纳米艺术肉眼看不见的艺术 . 生命世界 2012.2 张巍 . 纳米技术在耐火材料中的应用进展 . 金属材料与冶金工程 2013;41.3 龚萍杨. 纳米探针在分子影像领域的研究进展 . 科学通报 2013;58.4 齐小丰. 美国国家纳米技术计划发展状况 . 国防制造技术 2012.5 耀星 . 国家纳米科学中心正式建成. 粉末冶金工
15、业 2011.6 张保权. 辩证看待物质和意识的相互关系 基于马克思哲学两个基本观点的阐发. 兰州学刊 2010.7 张立德. 认识自然的一个新层次纳米体系 . 高科技与产业化 1994.8 陈火林. 纳米二氧化钛光催化剂的改性研究及其在水处理中的应用进展. 重庆文理学院学报(自然科学版) 2009.9 王永楠. 纳米技术在药物靶向治疗方面的现状和应用前景 . 现代生物医学进展 2013.10 许改霞. 纳米颗粒在穿透血脑屏障研究中的应用 深圳大学学报(理工版) 2009.11 刘莉 . 我国公众对纳米技术的认知分析基于大连地区纳米技术公众认知的实证调查. 大连理工大学学报（社会科学版） 2012.12 王国豫. 纳米技术的伦理挑战 中国社会科学报 2010.13 杨辉 . 纳米材料毒理学研究进展. 军事医学科学院院刊 2007.14 蒋国翔. 环境中典型人工纳米颗粒物毒性效应. 化 学 进 展 2011.
