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近日，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)在一份研究報(bào)告中指出：納米技術(shù)領(lǐng)域的重要原料———發(fā)現(xiàn)于1985年的碳巴基球———會(huì)對(duì)魚(yú)的大腦產(chǎn)生大范圍的破壞，這是研究人員首次找到納米微?？赡芙o水生物種造成毒副作用的證據(jù)，從而對(duì)人造納米材料可能帶來(lái)的健康和環(huán)境危害提出了質(zhì)疑。此項(xiàng)研究在美國(guó)挑起了新一輪納米技術(shù)利弊之爭(zhēng)。
　　從上世紀(jì)90年代初起，納米科技得到迅速發(fā)展，目前已廣泛應(yīng)用于電子光學(xué)、醫(yī)藥、生物半導(dǎo)體、信息通訊等領(lǐng)域。美國(guó)科學(xué)院已將信息、生物、納米作為科研三大支柱，我國(guó)在納米技術(shù)研究方面也處于世界領(lǐng)先地位。越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始增加在該領(lǐng)域研究的投資，并在這個(gè)孕育著巨大商機(jī)的領(lǐng)域中搶奪先機(jī)。
　　納米技術(shù)太神奇
　　納米材料與納米科技問(wèn)世至今已有20多年的歷史了。1990年的一天，在美國(guó)麻省理工學(xué)院舉辦的科技展覽會(huì)開(kāi)幕之前，當(dāng)與會(huì)的科學(xué)家們進(jìn)入展覽大廳時(shí)，忽然間被一個(gè)小東西所吸引———只見(jiàn)這個(gè)僅有跳蚤般大小的東西從眼前光滑的地板上一溜滑過(guò)去，科學(xué)家們?cè)谡褂[會(huì)工作人員的協(xié)助下，才捉住這個(gè)不速之客———納米機(jī)器人。令人驚奇的是，就是這么個(gè)小不點(diǎn)兒，竟然五臟俱全：其“身體”由許多齒輪等零件、渦輪機(jī)和微型電腦組成，零部件小得竟如空氣中飄浮的塵埃，需要借助電子顯微鏡方可看清其真面目。就在這一年，美國(guó)成功地舉行了首屆納米科學(xué)技術(shù)大會(huì)，正式創(chuàng)辦《納米技術(shù)》雜志。這一切向全世界宣告：納米技術(shù)、納米機(jī)械誕生了!
　　納米是一個(gè)長(zhǎng)度計(jì)量單位，是1米的10億分之一，大約是10個(gè)原子并列的寬度。納米科技就是一門以0.1—100納米這樣的尺寸為研究對(duì)象的前沿學(xué)科，它以空前的分辨率為人類揭示了一個(gè)可見(jiàn)的原子、分子世界，它的最終目標(biāo)是直接以原子和分子來(lái)構(gòu)造具有特定功能的產(chǎn)品。
　　當(dāng)物質(zhì)顆粒小到納米量級(jí)后，這種物質(zhì)就被稱為納米材料。納米材料會(huì)表現(xiàn)出常規(guī)粗晶粒材料所不具備的差異特性和反常特性。比如，原本物質(zhì)不可能具有的性能，小顆粒具有了；本來(lái)不導(dǎo)電的物質(zhì)，導(dǎo)電了；本來(lái)不發(fā)光的，發(fā)光了；本來(lái)不具有磁性的，具有磁性了，變化是很神奇的。
　　科學(xué)家正是利用這種神奇的變化再結(jié)合自己的創(chuàng)造力，做出了很多非常有用的東西。比如，把氧化硅粉碎到納米狀態(tài)，再燒結(jié)成陶瓷，納米陶瓷是有塑性的，摔不碎，做餐具非常適合。添加了氧化鋅納米顆粒的防曬劑會(huì)變得更加輕薄透明柔滑。經(jīng)過(guò)納米材料處理后的褲子，棉纖維表面會(huì)形成一層由數(shù)十億絨毛構(gòu)成的氣墊，不僅抗皺而且防污?？逻_(dá)公司開(kāi)發(fā)了一種數(shù)碼相機(jī)，這種數(shù)碼相機(jī)的顯示屏更加明亮而且省電，因?yàn)檫@種顯示屏采用了一種基于碳的新型分子。
　去年，納米研究成果更是層出不窮，其中最引人注目的是以色列研究人員利用生物的自組裝技術(shù)和碳納米管電子特性，首次在DNA上制造出納米晶體管，證明生物技術(shù)可以制造無(wú)機(jī)物器件。
　　現(xiàn)在，有越來(lái)越多的納米科技成果走進(jìn)百姓生活。比如，一種在普通塑料樹(shù)脂中摻入了納米級(jí)稀土粉末的“轉(zhuǎn)光農(nóng)膜”被用作蔬菜大篷的頂。有了這層透明屋頂，太陽(yáng)光中的部分紫外線、紅綠光就能轉(zhuǎn)換成植物光合作用所需的紅光和藍(lán)光。多了些許能量，農(nóng)作物自然長(zhǎng)得又快又壯。還有一種“納米鼻”，能檢測(cè)出糖尿病人呼氣中特有的丙酮?dú)怏w。只要呼氣中含有百萬(wàn)分之一的丙酮，“納米鼻”立刻會(huì)“報(bào)警”?？梢栽O(shè)想，有了這個(gè)好幫手，糖尿病的早期診斷、大面積普查和家庭自檢就不成問(wèn)題了。納米技術(shù)安全問(wèn)題然而，在為納米研究熱潮喝彩的同時(shí)，納米物質(zhì)應(yīng)用的安全性也成為那些對(duì)納米研究持謹(jǐn)慎態(tài)度的研究人員所關(guān)注的問(wèn)題。納米技術(shù)研究因此成為人類歷史上首次能夠在技術(shù)成熟并形成產(chǎn)業(yè)之前，就有機(jī)會(huì)清楚地了解其對(duì)環(huán)境和人類健康影響的一項(xiàng)新課題。
　　盡管對(duì)于納米材料安全性的研究還處在非常早期的階段，但納米研究已不斷遇到警示性“黃燈”。
　　據(jù)1月9日《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版介紹，美國(guó)紐約羅切斯特大學(xué)研究人員在實(shí)驗(yàn)鼠身上完成的實(shí)驗(yàn)顯示，直徑為35納米的碳納米粒子被老鼠呼吸進(jìn)身體后，能夠迅速出現(xiàn)在大腦中處理嗅覺(jué)的區(qū)域即嗅球內(nèi)，并不斷堆積起來(lái)。他們相信碳納米粒子是同“捕捉”香味并將信號(hào)傳送給嗅球的大腦細(xì)胞一道進(jìn)入大腦的。
　　美國(guó)賴斯大學(xué)生物和環(huán)境納米技術(shù)中心主任維基·考爾文引用了兩條需要重視納米材料的理由：一是納米材料甚小，他們可能會(huì)進(jìn)入人體中那些大顆粒材料所不能抵達(dá)的區(qū)域，如正常細(xì)胞；二是在納米量級(jí)，材料的性質(zhì)會(huì)有不同的表現(xiàn)。目前研究人員還不知道如何將納米材料從人體中清除，也不知道它們會(huì)不會(huì)在人體中降解或堆積。
　　以魚(yú)為對(duì)象的研究已經(jīng)初步顯示碳巴基球會(huì)損害脂細(xì)胞———腦部組織最普遍的形式。碳巴基球是人造納米材料，人們一直在研究其在高級(jí)電腦處理器、潤(rùn)滑劑、燃料電池和藥物傳輸系統(tǒng)等方面的作用。但美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)近日的一份研究報(bào)告指出，碳巴基球會(huì)對(duì)魚(yú)的大腦產(chǎn)生大范圍的破壞，會(huì)改變黑鱸魚(yú)幼苗的肝臟細(xì)胞的基因。
　　紐約羅切斯特大學(xué)的研究者還發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)在含有直徑為20納米的“特氟龍”塑料(聚四氟乙烯)顆粒的空氣中生活15分鐘的實(shí)驗(yàn)鼠會(huì)在隨后4小時(shí)內(nèi)死亡，而暴露在含直徑120納米顆粒的空氣中的對(duì)照組則安然無(wú)恙。
　　是福是禍，10年以后回答你
　　在經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益全球化的今天，科技發(fā)展與我們每個(gè)人息息相關(guān)，我們每個(gè)人都有權(quán)利、有義務(wù)去了解科技發(fā)展的新動(dòng)態(tài)，明白它們對(duì)于我們自身有什么利弊。然而，納米技術(shù)對(duì)環(huán)境和健康有沒(méi)有影響，到目前為止人們還是知之甚少。
　　一些激進(jìn)的環(huán)保組織呼吁在各種新型納米材料對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行充分評(píng)估之前，不要把納米材料應(yīng)用于商品。綠色和平組織還警告說(shuō)，目前世界各國(guó)在實(shí)驗(yàn)室中競(jìng)相開(kāi)發(fā)的各種納米材料，最終可能形成一系列難以生物降解的新型污染物。
　　應(yīng)當(dāng)說(shuō)，綠色和平組織的擔(dān)憂并非全無(wú)道理。石油化工業(yè)的產(chǎn)品塑料以及塑料薄膜曾經(jīng)被認(rèn)為是能夠改善人類生活的新材料，而塑料制品對(duì)于環(huán)境的影響則是在塑料制品大規(guī)模生產(chǎn)并普及應(yīng)用多年以后才被人類充分認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)在我們很難評(píng)估治理白色污染所需的代價(jià)。
　　很多科學(xué)家認(rèn)為對(duì)納米材料環(huán)境影響的研究還剛起步，至少還要10年才能回答公眾“我們?cè)撛趺崔k”的問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心的郝鄭平研究員也持這樣的觀點(diǎn)。郝鄭平認(rèn)為，現(xiàn)在關(guān)鍵是要對(duì)納米顆粒與環(huán)境，特別是生物系統(tǒng)相互作用的科學(xué)原理進(jìn)行探討。這需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。著名學(xué)者方舟子博士也認(rèn)為，“科學(xué)界在展望新技術(shù)的前景時(shí)，不要過(guò)分樂(lè)觀，設(shè)想得過(guò)于美好，要讓公眾了解到可能的障礙和問(wèn)題。”看來(lái)，樹(shù)立這樣的觀念是應(yīng)該的：及早關(guān)注納米材料的環(huán)境影響，將對(duì)我們更加有利。
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　　市場(chǎng)潛力預(yù)測(cè)
　　專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，今后10年納米技術(shù)在電子工業(yè)中的應(yīng)用規(guī)模將達(dá)到3000億美元。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金(NSF)預(yù)計(jì)到2015年時(shí)，納米技術(shù)在全球創(chuàng)造的價(jià)值將達(dá)10000億美元。2003年美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)的預(yù)算方案決定在未來(lái)3年中投資23.6億美元，用于納米技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)；歐盟在2002年至2006年間為納米技術(shù)研究撥款13億歐元。我國(guó)科技部也提出了2010年前我國(guó)納米科技的發(fā)展重點(diǎn)，近幾年來(lái)政府對(duì)納米科研的投入每年上升100%，社會(huì)投入達(dá)30億元人民幣。
　　在亞洲的研究機(jī)構(gòu)
　　據(jù)美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》雜志報(bào)道，目前在納米技術(shù)研發(fā)上居領(lǐng)先地位的亞洲研究機(jī)構(gòu)有：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所，該所主要研發(fā)基于分子水平的生物分析和診斷用快速穩(wěn)定傳感器；日本東京NEC公司，該公司主要研發(fā)基于碳納米管的燃料電池；韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究所，該所主要研發(fā)探測(cè)有毒物質(zhì)的傳感器和芯片；新加坡生物工程和納米技術(shù)研究所，該所主要研發(fā)生物傳感器，醫(yī)學(xué)移植器官和靈敏的診斷用生物芯片。
　　納米技術(shù)兩大瓶頸
　　一是怎樣采用有效的方法把材料由大顆粒粉碎到納米級(jí)的顆粒，目前雖有電弧法、等離子法等多種方法，但是效果不好。另一問(wèn)題是，即使得到了納米級(jí)的顆粒，但在應(yīng)用過(guò)程中顆粒是否還是以納米形式存在。因納米顆粒的表面有很強(qiáng)的活性，顆粒和顆粒之間很容易就黏結(jié)到了一起，變成了大顆粒，從而失去了納米的特性。這兩大問(wèn)題制約著納米技術(shù)的發(fā)展，是關(guān)鍵所在，目前還沒(méi)有完全得到解決。