納米技術的風險

譚玉龍

美國華盛頓的“納米新產品項目”機構的統計數據表明，目前全球使用納米技術的產品有幾百種(截止到2006年12月份已經有356種)，有些意外的是，至今幾乎都沒有關于納米技術安全性的最終結論，與之相關的風險評估和行業標準似乎也沒有出臺。大眾好像都以非常樂觀的態度看待這項新技術，對它寄予厚望，期待一場新的產業革命，都有意無意地忽略了它身后潛在的陰暗一面。但與此同時，一些科學家卻已經對納米技術可能給環境和人類健康帶來的風險產生了擔憂。

納米技術竟然有害?這不是危言聳聽。納米技術最大的優勢很可能也是它最大的劣勢，即納米級別的尺寸。當納米顆粒小到連實驗室的濾器也無法趕上時，就會散入自然，隨產品的使用、分解而釋放或流入、滲入到大氣、水體和土壤中，通過水和風等媒介在自然界擴散而產生污染和危害。研究表明，納米材料可以通過土壤以極快的速度轉移至水相中。一旦進入水體，由于食物鏈的原因，納米顆粒物會對水體生態環境造成很大的影響。雖然納米材料在環境中的存在形式及其沉積分解均鮮有報道，但抬頭看看我們身邊已經不再蔚藍的天空，主要成因就是空氣中存在大量的懸浮物粒子，它們其中有很大一部分是納米級的，這些粒子不僅造成了城市上空“棕色云”的籠罩，灰霾天氣增多，也使得人群的污染暴露大幅度上升。空氣污染，或者說空氣中的納米懸浮顆粒可誘發一些易感人群出現肺部或心血管等疾病，造成死亡率增加。研究發現，在健康人群呼吸道中納米顆粒物有較高的沉積率，而在患有哮喘和慢性阻塞性呼吸系統疾病的人群中沉積率更高。納米顆粒物可以誘導明顯的呼吸炎癥反應，導致肺組織病理學改變，對心血管系統的效應包括血液凝集、系統炎癥和呼吸功能喪失等。

因為納米物質只比原子、分子大一點，所以能透過人體細胞膜進入細胞內部，甚至嵌入人體的DNA當中，直接影響我們身體的遺傳信息傳遞。當納米物質通過皮膚表面進入血液中，或通過呼吸進入氣管和肺部，積累到一定程度，就可能會對我們造成一定的傷害。而這種傷害甚至超過了我們的想象：納米顆粒可以透過“血一腦屏障”、胎盤屏障等，傷害到中樞神經系統以及胎兒。長期以來我們一直認為各種組織屏障牢不可摧，可以有效阻止有害物質以及超細粒子通過，但面對納米顆粒，這些天然屏障卻都變成了“馬其諾防線”。

而且，經國內外多家研究單位研究證實，很多納米材料的毒性并不是本來就有的，反而是在變成納米級過程中，物理、化學等性質發生變化時形成的。如黃金呈塊狀時是惰性的，但其顆粒尺寸達納米級時，黃色的金屬會變成藍色，并可能與DNA黏合在一起。這就是“純粹”的納米技術惹的禍。更加復雜的是，納米粒子的粉末或液體具有一定范圍內的許多不同尺寸，從幾個納米到幾百個納米。納米粒子具有聚合的趨勢，由少聚多，由小變大，聚合的納米粒子擁有同單個納米粒子不同的行為。這無疑增加了研究的難度。

納米物質毒害作用的具體生物學機制還不是很清楚，它們進入生物體內可能引起噬菌細胞(吞咽并消滅外來物質的細胞)的“過載”，如同車輛超載，從而引發防御性的發燒和降低機體免疫力。它們也可能因為無法被降解或降解緩慢，而在某些器官里集聚。還有可能是它們同身體中一些生物過程發生反應，比如影響蛋白質發揮正常功能，進而影響細胞功能。由于納米粒子具有極大的表面積，會立即吸附它們遇到的大分子，這本來是納米物質的一大優勢，但這種情況下進入細胞內的納米粒子的破壞作用則更加強烈。近期英國著名的《自然》雜志報道：“最近一些檢測納米物質毒性的細胞培養物和動物研究顯示，納米物質的大小、表面、可溶性，可能還有形狀，都是決定它是否對人體有害的因素之一。”

責任編輯趙檸