帶來材料革命 引發失控擔憂

早在上世紀就有人斷言，下個千年將是“納米時代”。如今在人們生活中，充斥著納米服裝、納米涂料、納米醫學等各種打著納米旗號的產品和技術，似乎當初的預言已經成為現實。但英國《自然-納米技術》雜志日前采訪世界著名專家后宣稱，“納米時代的到來將令人恐懼”。納米時代離我們還有多遠？它究竟會有什么影響？

上世紀末興起納米熱

所謂納米，和分米毫米等一樣，是一個長度概念，就是十億分之一米，約等于45個原子排列起來的長度。1959年著名物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者費曼預言，將來可以根據人類意愿，逐個地排列原子制造產品，這是關于納米技術最早的夢想。1990年7月，第一屆國際納米技術大會在美國巴爾的摩舉辦，標志納米技術正式誕生；1991年，重量只有相同體積鋼材的1/6，強度卻超出鋼材10倍的碳納米管被發現，成為納米產品熱的開始。

納米材料之所以備受關注，是因為普通物質小到1-100納米這個尺寸范圍內就會變得異?；钴S，采用這些納米顆粒和結構的材料就具有全新的特性。在這個范圍內的材料顆粒，既保留有原子和分子等微觀粒子的部分量子效應，也有著普通宏觀材料的一些基本性質。因此納米材料在信息、生物技術、能源、環境等眾多領域都有著廣泛用途，也受到各國政府的大力支持。著名的北京“鳥巢”的頂棚就采用了耐高溫的納米涂料，解決了煙花燃放時焰火掉落灼穿頂棚膜造成漏雨的問題。2003年12月3日，美國時任總統布什簽署《21世紀納米技術研究開發法案》，批準4年內投資37億美元支持納米技術的研究，標志著美國政府對納米科技的支持從“零碎”向“全面整體”的轉變。而在俄羅斯，納米技術也成為僅次于航天的科技新興領域，2007年時任俄總統普京更盛贊納米技術是俄羅斯科技戰略的“火車頭”。同年4月，俄羅斯通過《發展納米工業戰略》，并專門成立了俄羅斯納米技術集團，為納米技術的研發投入了2000億盧布的聯邦專項資金。

美國“新興納米技術計劃”機構在2008年下半年的報告中宣稱，2006年3月該組織第一份“納米產品清單”上只有212種產品，短短兩年已擴展到609種，且正以每周3-4種的速度快速增長。這些產品五花八門，從納米芯片到納米鉆石，從納米高爾夫球桿到納米色拉油，應有盡有。據不完全統計，目前美國市場上銷售的成品中明確標明應用納米技術的產品已接近1000種。而在俄羅斯的市場上，同樣充斥著各種納米紡織品、納米涂料、納米金屬、納米復合材料，以及“利用納米技術制造”的可修復傷口的創可貼、繃帶。在購買汽車時，導購人員還宣稱，非真皮座椅上的紡織品使用專用納米防護液進行了相應處理，不僅能有效阻止污染液體的滲透，還便于清潔。

不過究竟什么才算是納米產品？投入巨資進行納米技術研究的國外大型企業，如摩托羅拉、通用電器、IBM等，非常謹慎地避免在一些明明使用了納米銀、碳納米管等納米材料的產品上張貼“納米產品”標簽，位于休斯敦的納米材料權威廠商CNI公司也表示，盡管人們已發現多種納米材料，但距離產業化、應用化尚有很長的路要走。目前對納米產品還沒有專門的定義，但專家們普遍認為，真正意義上的納米產品，應該是材料大小達到納米范圍，而且整個產品的屬性要發生物理、化學的特殊改變。從這點上看，很多所謂的“納米產品”，不過是借納米概念進行炒作而已。更值得注意的是，納米材料的特性及生物活性，是由包括自身化學組成在內的尺寸、形狀、溶劑、聚集程度等多方面的特征共同調控的，這使得納米材料在生命這一復雜體系中的表現更加撲朔迷離，可能發生不可預知的變化，傳統的產品安全標準不再適用。尤其是納米材料由于小尺寸效應、量子效應和表面積大等特殊的物理化學性質，各國科學家開始考慮納米顆粒進入環境或生物體后是否有新的反應，是否產生新的影響，并為此進行了大量的實驗研究。這也是大型企業對推廣納米產品保持謹慎的原因。

中國科學院納米生物效應與安全實驗室主任趙宇亮研究員介紹說：“國際上從2004年開始廣泛關注納米材料可能產生的毒副作用，并不斷有各種研究報告問世。到目前為止，生活中還沒有納米材料所產生的不安全的個例?！眹壹{米科學中心梁興杰研究員認為，納米技術具有兩面性。因為環境中存在大量天然的和工業生產所帶來的納米顆粒，如柴油車尾氣、工廠煙囪排出的廢氣等。一方面，納米顆?？赡鼙瘸Ｒ庮w粒存在時間更長，清除更困難；但另一方面，可以利用納米技術治理環境污染，比如采用某些納米材料制造先進的過濾器用以治理水污染。

納米安全，各國都很重視

科學家們也預測了未來納米技術的更廣泛應用：納米技術可以操縱原子，而任何物質都是由原子組成的，因此原則上應用納米技術可組合出任何物質，甚至實現自身的復制。此外納米機器人將晝夜不歇地在人體各角落“巡邏”，自動清除多余的脂肪、毒素或者治療創傷。然而英國《自然-納米技術》雜志公布對全球400位著名科學家的調查，科學家們承認，他們比普通人更害怕納米技術和基因工程。新西伯利亞大學教授阿布拉米揚說，“如果未來分解工業廢料的納米裝置發生故障，將摧毀所有保證人類生存的物質”，太陽微電子公司的比爾·喬伊擔心，一旦能自我復制的納米機器人失控，地球最終將被它們通通變成自己的同類。

對此，美國國家科學基金會宣布，在未來5年內將提供1200萬美元研究納米技術安全問題。美國將皮膚對納米材料的吸附、納米顆?？赡艿奈栈蛞院筢尫怒h境污染物等問題列為納米領域的重點研究對象。美國、日本等政府相繼組織力量，在國家層面上啟動了系統的納米安全性研究計劃，研究納米材料與生命過程的相互作用以及對健康的影響。我國科學家也在國家“973”計劃等的支持下，開展了多項納米安全性研究。 趙宇亮說：“納米安全性是前瞻性的研究，吸取人類科學技術發展史上的諸多教訓，旨在盡量減少發展前沿科技的代價，使新興科學技術為人類帶來更大益處?！薄?/p>