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1、 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。 随着科技的发展,“纳米”这个词已经越来越多地出现在我们日常生活的方方面面,纳米毛巾、纳米杯子、纳米内衣、纳米化妆品等等。但其实你知道吗,使用纳米材料对人体有
2、一定的潜在危害。在昨天举行的“科技咖啡馆”上,来自英国诺丁汉大学的尼尔查普尼斯教授和南京大学的闫锋教授就阐述了纳米的“危险”。 纽约罗切斯特大学的研究者发现,大多数在含有直径为20纳米的特氟隆塑料颗粒的空气中生活了15分钟的实验鼠会在随后4小时内死亡;而暴露在含直径120纳米颗粒的空气中的对照组则安然无恙。由此可见,不同直径的纳米颗粒对生物的作用是不同的 。 闫锋教授在南京大学科学与工程学院主要从事的是光电子和微电子的研究,他告诉我们一个事实,他的一个助手在研究纳米颗粒时就发现一个问题,纳米颗粒如果粘在人的皮肤上不容易去除掉,因此对人体健康是有潜在威胁的。尼尔教授长期从事纳米技术的研究,他介绍
3、说,全世界有一些科学家正在从事纳米毒性学的研究,并取得了一些进展。“据说吸入跟碳相关的粒子会引起毒变,导致人体内脏器官的病变,这的确引起了非常大的关注。”不过,有关纳米毒性的研究一直存在争议,因为到目前为止还没有实际的例子表明接触纳米颗粒,这些粒子就会进入人的器官,进而引起病变 专家们同时认为,现在身边纳米材料似乎很多,但真正发挥纳米材料特性功能的产品都不会完全给普通人说明原理。大部分鼓吹是纳米材料的东西,其实并非纳米材料。纳米在过去的几年中似乎被用来和高科技划上了等号,“而事实上,使用纳米技术的产品和高品质的产品之间并无什么特别关联,并不是使用了纳米技术的产品就一定是非常好的东西 纳米技术可
4、用于生产新型抗菌材料,制造采集患者细胞样本的微型探针、功能更强大的计算机和激光设备。纳米技术自诞生之日就引起媒体普遍关注,截至目前,进入销售渠道的纳米产品已达数百种。然而,科学家们因纳米技术可能对人类健康和生态环境造成消极影响而忧心忡忡。美国威斯康星大学在全美国范围内电话调查了363名纳米技术科学家、工程师和1015名非专业人士。20%的受访科学家和15%的非专业受访者担心纳米技术可能对环境构成新形式的污染;超过30%的科学家和20%非专业受访者担心纳米科技可能给人类健康带来风险。科学家们虽然认同他们所从事的纳米研究将给医学、环保、国防等领域带来突破,却对纳米技术可能给环境和人类健康带来的风险
5、抱有严重担忧。 美国华尔街日报报道了绿色和平组织发出的警告。据称,绿色和平组织发表了一份长达70页的报告,报告警告说:目前世界各国在实验室中竞相开发的各种纳米材料,最终可能形成一系列难以生物降解的新型污染物。 美国和日本一些大企业已经计划大量生产纳米碳管材料。这一动向引起了环境保护组织的担忧。在一些商业化的材料中,纳米碳管已经被采用。第一个问题是,在纳米碳管的生产过程中,工人是否可能吸入这种纳米材料从而影响健康。 IBM科学家TomTheis认为,从长远看,将来纳米碳管大量生产,并应用于衣物或是汽车车身,那么人们接触这种材料的机会要大得多。言外之意是纳米碳管对于人类健康的影响到那时可能显现出来
6、。 比如,在大小不一的沙尘暴粒子中,就包含纳米尺度的,容易被吸入肺内。又如,汽车尾气和电焊金属蒸汽,侵害人体的途径之一就是其中纳米级的物质。人类要认识、监测和消灭纳米危害,必须开展纳米研究,以纳米技术来治理纳米危害。据解思深介绍,我国科学家正在尝试用纳米技术来治理小流域土壤和水的重金属污染 中科院院士解思深表示,产过程中保护不当,污染人员和环境;使用过程中,技术不过关或认识不足,这些应该绝对避免。 他同时强调,纳米材料可能造成的危害不是纳米如果开发或使用不当,纳米材料会产生危害。如生研究带来的,而是在大自然和人类以前的生产和生活中早就存在的自然纳米技术杂志25日公布的报告称,在全美国范围内电话
7、调查了363名纳米技术科学家、工程师和1015名非专业人士。调查结果显示,科学家们虽然认同他们所从事的纳米研究将给医学、环保、国防等领域带来突破,却对纳米技术可能给环境和人类健康带来的风险抱有严重担忧。研究者正对每种可能性逐一排查,如纳米粒子被吸入肺中会有何影响以及纳米材料是否有毒等。报告指出,美国公众更担心纳米技术被应用于新型监视设备致使隐私泄露,还有这项新技术可能导致人们失业。但是,这些毒性的分析都是建立在一定量的基础上的,一般我们会给出一个具体的范围和合理的操作方式,以及处理方法。从粒径上讲,小粒径比大粒径的材料更有活性,也可能更危险。纳米技术带来的潜在危害还是不小的,需要严格的监管.国
8、内基本上还是空白,但是研究机构也会有意识的对所选择的材料进行生物安全性方面的衡量.有急性毒性的材料以及慢性积累毒性的材料一般是很少用在生物相关的方向,但是在其他的领域,我就不了解了,有可能会有所区别一些研究发现,工程科学新近制造的一些纳米粒子可能会引发癌症。纳米技术可以创造并操控1纳米大小的物质。与此相比,一根头发的直径大约是8万纳米。科学家说,通过操控这些纳米粒子,有望利用一个一个原子制造出超微型机器,就好像从单个细胞培育出生物体一样。问题在于,这些粒子也许对人体有害。纳米粒子非常微小,所以能穿透细胞膜,但同时又大得足以将异物带入DNA链。据路透社近日报道,研究人员发现,鱼类摄取少量碳纳米物
9、质后患上了脑癌。实验鼠在吸入碳纳米管(由碳原子组成的管状分子)后出现肺病的症状,就好像吸入了石棉颗粒一样 中国科学院院士、中国科学院物理研究所研究员解思深就纳米技术的安全问题提出,在纳米产品生产过程中产生的污染、纳米产品技术不过关、对纳米产品认识不足等因素都会给人类带来危害 实际上,在没有从事纳米研究之前,人类就已经受到纳米的危害。解思深举例:沙尘暴中的颗粒大小不一样,其中就包含着纳米颗粒。再如,汽车尾气中的金属颗粒包含有害的有机物质,其中一部分就是纳米。另外,电焊工人受到金属蒸汽的侵害,金属蒸汽中也有纳米金属颗粒。所以不能说开展纳米研究就打开了“潘朵拉的盒子”。要认识纳米,并消除纳米的有害性
10、,必须开展纳米研究。 纽约罗切斯特大学的研究者让老鼠在含有直径为20纳米聚四氟乙烯颗粒的空气中待15分钟,大多数实验鼠在随后4小时内死亡,而另一组大鼠暴露在含直径为120纳米颗粒的空气中,则安然无恙。该研究小组在另一项实验中还发现纳米颗粒能够进入大鼠的嗅球,并迁移到大脑。 纳米粒子很小,比细胞小上千倍。由于小尺寸效应、量子效应和巨大比表面积等,纳米材料具有特殊的物理化学性质。在进入生命体后,它们与生命体相互作用所产生的化学特性和生物活性,与化学成分相同的常规物质有很大不同。前期研究表明,一些人造纳米颗粒在很小剂量下容易引起靶器官炎症;容易导致大脑损伤;容易使机体产生氧化应激;容易进入细胞甚至细
11、胞核内;表面吸附力很强,容易把其他物质带入细胞内;有随纳米尺寸减小生物毒性增大的趋势;表面的轻微改变导致生物效应发生巨变等。 纳米材料的生物效应与毒性的研究数据,目前还很少。初步的实验证据提示我们,即使化学成分相同的物质,它的微米颗粒与纳米颗粒也可能具有不同的生物效应,这些生物效应,可能有益也可能有害,大量未知的问题需要研究。 我们要在危害还没出现之前就去发现问题,寻找解决方案,这就是科学发展观的思想,尽最大努力不对我们的环境和健康造成危害的前提下,来发展纳米科技,造福人类。纳米技术是国家利益的体现,也是国家提升核心竞争力的战略选择。各个国家都在抢占纳米科技和市场的制高点,而未雨绸缪,严格保证纳米产品的安全性是关键。