納米技術(shù)：
發(fā)現(xiàn)物質(zhì)世界“新大陸”
“納米技術(shù)，將引起一場(chǎng)激動(dòng)人心的革命�！遍L(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)著世界上極負(fù)盛名的納米研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)——美國(guó)加州納米技術(shù)研究院的杜曼尼博士對(duì)納米技術(shù)有著深刻的了解。
長(zhǎng)久以來，為各種物理現(xiàn)象加以解釋并提供理論支持，是科學(xué)研究的最初動(dòng)力。和相對(duì)論、牛頓力學(xué)一樣，納米技術(shù)的興起也是為了解決一些難以理解的物理現(xiàn)象。
20年前，在1—100納米之間的物質(zhì)世界里，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些奇異的物理現(xiàn)象，物體的強(qiáng)度、韌性、導(dǎo)電率等特性都異乎尋常，它們既不遵循微觀的量子定律，又不遵循宏觀的相對(duì)論及牛頓力學(xué)原理，科學(xué)家似乎在這里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)物質(zhì)世界的“新大陸”。它是否在遵循一種完全不同的物理和化學(xué)原理？能否找到一種新的理論對(duì)此加以解釋？這正是上世紀(jì)80年代末開始崛起的納米技術(shù)所要解決的難題。
20年過去了，納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)無處不在。納米技術(shù)已經(jīng)和信息技術(shù)、生物技術(shù)一起并稱為21世紀(jì)科技發(fā)展的制高點(diǎn)。杜曼尼說，納米研究大大突破了原有的物理瓶頸，改善了物質(zhì)的物理和化學(xué)性能，使其性能更加優(yōu)良、能耗大大減少、計(jì)算速度更快。
牽手生命科學(xué)：使人類生活更美好納米技術(shù)剛興起時(shí)，研究熱點(diǎn)主要集中在納米材料及其在材料化工、信息電子等領(lǐng)域的應(yīng)用方面，如不沾油不沾水的納米領(lǐng)帶，汽車上應(yīng)用的又光亮又能防止小刮痕的納米油漆，以及體積更小、速度更快的納米芯片等。
而當(dāng)前，納米技術(shù)的研究熱點(diǎn)正在轉(zhuǎn)向疾病診斷、治療等生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這也正是今天正式成立的浙江加州國(guó)際納米技術(shù)研究院的首要研究方向。
據(jù)介紹，研究院將圍繞系統(tǒng)生物學(xué)、分子影像學(xué)、生物檢測(cè)學(xué)、心血管疾病學(xué)等8個(gè)研究方向組建8個(gè)研究中心，近30位來自中美雙方的核心科學(xué)家將先后加盟這8個(gè)研究中心，其中包括美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、人類基因組計(jì)劃發(fā)起人Leroy Hood教授等5名院士。
中國(guó)科學(xué)院院士、浙江大學(xué)唐孝威教授表示，這8個(gè)研究中心的建立，將加速納米技術(shù)與生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)的交叉融合，造福人類健康。例如，由納米技術(shù)與分子生物學(xué)的交叉產(chǎn)生的分子影像學(xué)，在人類生命科學(xué)及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有劃時(shí)代意義。它可以對(duì)人體細(xì)胞的生理活動(dòng)在分子或納米水平上進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)掃描并實(shí)時(shí)成像，使人們對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)深入到細(xì)胞和分子水平，進(jìn)而觀察到腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展過程，從而實(shí)現(xiàn)及早治療。納米技術(shù)的每一個(gè)小小的進(jìn)步，都將促進(jìn)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的巨大變革，盡管目前國(guó)際上醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域?qū){米生物技術(shù)的研究仍然處于起步階段，但納米技術(shù)與生物技術(shù)的交叉融合，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)上產(chǎn)生了不小的進(jìn)展。在衛(wèi)生部納米生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家利用納米生物材料制成的納米人工骨材料，溶解后注入斷骨中，可以替代鋼板固定的作用，促進(jìn)骨組織的生長(zhǎng)，最后它還可以自行溶解，避免了病人取出鋼板時(shí)的痛苦。
專家表示，很多前景是需要材料作為基礎(chǔ)的。在納米材料方面，我們往往是做成粉體摻進(jìn)某個(gè)東西中去，看看它是否具有不同于以往的性能，然后把這個(gè)材料推出去，目前基本處于這樣一個(gè)水平。如果這種納米材料能得到大批量生產(chǎn)并降低成本，將極大地提高工業(yè)制造水平，提高人們生活質(zhì)量。
唐孝威表示，生命科學(xué)與生物技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域，當(dāng)生命科學(xué)的研究進(jìn)入到納米水平，將產(chǎn)生巨大的突破。在基因治療領(lǐng)域，利用納米技術(shù)對(duì)基因進(jìn)行檢測(cè)分析，最終將帶來人類疾病治療模式的轉(zhuǎn)變，即從目前的被動(dòng)防御式轉(zhuǎn)向提前預(yù)防式，并為患者提供“量體裁衣”式的個(gè)性化治療方案。
杜曼尼認(rèn)為，納米技術(shù)與生物科技的結(jié)合，更將為人們提供一個(gè)更為舒適的生存環(huán)境。
改變生活：
從產(chǎn)業(yè)化起步
有科學(xué)家宣稱，21世紀(jì)納米技術(shù)將引起一場(chǎng)堪稱與十八世紀(jì)工業(yè)革命相媲美的新產(chǎn)業(yè)革命，不少人甚至歡呼納米時(shí)代已經(jīng)來臨。
然而，面對(duì)撲面而來的納米熱潮，科學(xué)家卻始終保持清醒。中國(guó)科學(xué)院納米科技項(xiàng)目首席科學(xué)家白春禮院士曾表示，納米時(shí)代是否來臨，很重要的一個(gè)標(biāo)志就是納米技術(shù)的研制水平和應(yīng)用程度。只有進(jìn)一步降低納米產(chǎn)品的成本，使其為普通百姓所接受，納米技術(shù)才能真正改變?nèi)藗兩�。從這個(gè)意義上來說，納米時(shí)代真正來臨的話，最快也要二三十年。
今年5月18日，一份美國(guó)總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)發(fā)表的報(bào)告引起了全球關(guān)注。該報(bào)告宣稱，自2001年美國(guó)實(shí)施納米技術(shù)國(guó)家計(jì)劃以來，美國(guó)以專利申請(qǐng)、科研論文等指標(biāo)來衡量，在納米技術(shù)領(lǐng)域居全球明顯領(lǐng)先地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)各級(jí)政府和企業(yè)每年共投資約30億美元用于納米技術(shù)研究，占全世界這一領(lǐng)域科研總投資的三分之一。
白春禮院士在接受媒體采訪時(shí)表示，納米研究在全世界都還處于起步階段，如果措施得力，我們還有迎頭趕上的機(jī)會(huì)。關(guān)鍵的問題是要有一個(gè)國(guó)家納米科技發(fā)展綱要，講究納米研究的布局。
在國(guó)內(nèi)，浙江省的納米技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)起步較早，然而，浙江納米技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)總體水平仍然較低。首先是缺乏納米研究領(lǐng)域的頂尖科技人才和高端實(shí)驗(yàn)設(shè)備，研究領(lǐng)域狹窄、水平偏低。其次，科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化過程步履維艱，這些在很大程度上影響了浙江納米科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。到目前為止，全省有一定規(guī)模的納米材料生產(chǎn)企業(yè)僅有8家，且主要局限于納米材料領(lǐng)域，而在納米技術(shù)應(yīng)用很廣的電子信息、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)基本處于空白。
浙江省科技廳有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，通過與國(guó)外著名研究機(jī)構(gòu)共建浙江加州納米技術(shù)研究院，有利于引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)納米技術(shù)和先進(jìn)人才，使浙江再次站到全國(guó)乃至全球納米研究開發(fā)的前列。
納米倫理：
小心應(yīng)對(duì)“雙刃劍”
然而，當(dāng)納米越來越為人所知的同時(shí)，一場(chǎng)有關(guān)納米安全性的爭(zhēng)論也浮出水面——
2003年，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上，三個(gè)研究小組發(fā)表了納米材料具有特殊毒性的報(bào)告；2004年，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)和皇家工程科學(xué)院發(fā)布調(diào)查報(bào)告說，政府應(yīng)當(dāng)對(duì)納米技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行安全檢驗(yàn)和規(guī)范，把納米產(chǎn)品對(duì)人體健康和環(huán)境的潛在危害降到最低限度……
納米顆粒真有毒性？如果科學(xué)界對(duì)于納米安全的質(zhì)疑一旦成立，納米產(chǎn)品是否會(huì)對(duì)消費(fèi)者構(gòu)成潛在威脅？
事實(shí)上，由于納米研究處于一個(gè)極其微小的微觀領(lǐng)域，人類必須面臨著不同于以往任何經(jīng)驗(yàn)的東西，這對(duì)人類而言無疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。因此，納米顆粒是否具有毒性的問題，至今仍有爭(zhēng)議。
科學(xué)家相信，納米技術(shù)本身的發(fā)展，將足以對(duì)付可能由它產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)。“納米技術(shù)已經(jīng)在造福人類了，我們要做的就是將它做得更好�！倍怕嵯壬硎�，任何事物都有好的一面和壞的一面，關(guān)鍵的問題是如何更好地發(fā)展納米技術(shù)，用好納米這把“雙刃劍”，促其健康發(fā)展。正如白春禮院士所說，人類只有學(xué)會(huì)更加理性地對(duì)待科學(xué)，通過制定相關(guān)法規(guī)來減少科學(xué)帶來的負(fù)面影響，才能防患于未然。(作者： 肖國(guó)強(qiáng) 張冬素 單泠)
發(fā)現(xiàn)物質(zhì)世界“新大陸”
“納米技術(shù)，將引起一場(chǎng)激動(dòng)人心的革命�！遍L(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)著世界上極負(fù)盛名的納米研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)——美國(guó)加州納米技術(shù)研究院的杜曼尼博士對(duì)納米技術(shù)有著深刻的了解。
長(zhǎng)久以來，為各種物理現(xiàn)象加以解釋并提供理論支持，是科學(xué)研究的最初動(dòng)力。和相對(duì)論、牛頓力學(xué)一樣，納米技術(shù)的興起也是為了解決一些難以理解的物理現(xiàn)象。
20年前，在1—100納米之間的物質(zhì)世界里，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些奇異的物理現(xiàn)象，物體的強(qiáng)度、韌性、導(dǎo)電率等特性都異乎尋常，它們既不遵循微觀的量子定律，又不遵循宏觀的相對(duì)論及牛頓力學(xué)原理，科學(xué)家似乎在這里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)物質(zhì)世界的“新大陸”。它是否在遵循一種完全不同的物理和化學(xué)原理？能否找到一種新的理論對(duì)此加以解釋？這正是上世紀(jì)80年代末開始崛起的納米技術(shù)所要解決的難題。
20年過去了，納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)無處不在。納米技術(shù)已經(jīng)和信息技術(shù)、生物技術(shù)一起并稱為21世紀(jì)科技發(fā)展的制高點(diǎn)。杜曼尼說，納米研究大大突破了原有的物理瓶頸，改善了物質(zhì)的物理和化學(xué)性能，使其性能更加優(yōu)良、能耗大大減少、計(jì)算速度更快。
牽手生命科學(xué)：使人類生活更美好納米技術(shù)剛興起時(shí)，研究熱點(diǎn)主要集中在納米材料及其在材料化工、信息電子等領(lǐng)域的應(yīng)用方面，如不沾油不沾水的納米領(lǐng)帶，汽車上應(yīng)用的又光亮又能防止小刮痕的納米油漆，以及體積更小、速度更快的納米芯片等。
而當(dāng)前，納米技術(shù)的研究熱點(diǎn)正在轉(zhuǎn)向疾病診斷、治療等生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這也正是今天正式成立的浙江加州國(guó)際納米技術(shù)研究院的首要研究方向。
據(jù)介紹，研究院將圍繞系統(tǒng)生物學(xué)、分子影像學(xué)、生物檢測(cè)學(xué)、心血管疾病學(xué)等8個(gè)研究方向組建8個(gè)研究中心，近30位來自中美雙方的核心科學(xué)家將先后加盟這8個(gè)研究中心，其中包括美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、人類基因組計(jì)劃發(fā)起人Leroy Hood教授等5名院士。
中國(guó)科學(xué)院院士、浙江大學(xué)唐孝威教授表示，這8個(gè)研究中心的建立，將加速納米技術(shù)與生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)的交叉融合，造福人類健康。例如，由納米技術(shù)與分子生物學(xué)的交叉產(chǎn)生的分子影像學(xué)，在人類生命科學(xué)及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有劃時(shí)代意義。它可以對(duì)人體細(xì)胞的生理活動(dòng)在分子或納米水平上進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)掃描并實(shí)時(shí)成像，使人們對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)深入到細(xì)胞和分子水平，進(jìn)而觀察到腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展過程，從而實(shí)現(xiàn)及早治療。納米技術(shù)的每一個(gè)小小的進(jìn)步，都將促進(jìn)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的巨大變革，盡管目前國(guó)際上醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域?qū){米生物技術(shù)的研究仍然處于起步階段，但納米技術(shù)與生物技術(shù)的交叉融合，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)上產(chǎn)生了不小的進(jìn)展。在衛(wèi)生部納米生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家利用納米生物材料制成的納米人工骨材料，溶解后注入斷骨中，可以替代鋼板固定的作用，促進(jìn)骨組織的生長(zhǎng)，最后它還可以自行溶解，避免了病人取出鋼板時(shí)的痛苦。
專家表示，很多前景是需要材料作為基礎(chǔ)的。在納米材料方面，我們往往是做成粉體摻進(jìn)某個(gè)東西中去，看看它是否具有不同于以往的性能，然后把這個(gè)材料推出去，目前基本處于這樣一個(gè)水平。如果這種納米材料能得到大批量生產(chǎn)并降低成本，將極大地提高工業(yè)制造水平，提高人們生活質(zhì)量。
唐孝威表示，生命科學(xué)與生物技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域，當(dāng)生命科學(xué)的研究進(jìn)入到納米水平，將產(chǎn)生巨大的突破。在基因治療領(lǐng)域，利用納米技術(shù)對(duì)基因進(jìn)行檢測(cè)分析，最終將帶來人類疾病治療模式的轉(zhuǎn)變，即從目前的被動(dòng)防御式轉(zhuǎn)向提前預(yù)防式，并為患者提供“量體裁衣”式的個(gè)性化治療方案。
杜曼尼認(rèn)為，納米技術(shù)與生物科技的結(jié)合，更將為人們提供一個(gè)更為舒適的生存環(huán)境。
改變生活：
從產(chǎn)業(yè)化起步
有科學(xué)家宣稱，21世紀(jì)納米技術(shù)將引起一場(chǎng)堪稱與十八世紀(jì)工業(yè)革命相媲美的新產(chǎn)業(yè)革命，不少人甚至歡呼納米時(shí)代已經(jīng)來臨。
然而，面對(duì)撲面而來的納米熱潮，科學(xué)家卻始終保持清醒。中國(guó)科學(xué)院納米科技項(xiàng)目首席科學(xué)家白春禮院士曾表示，納米時(shí)代是否來臨，很重要的一個(gè)標(biāo)志就是納米技術(shù)的研制水平和應(yīng)用程度。只有進(jìn)一步降低納米產(chǎn)品的成本，使其為普通百姓所接受，納米技術(shù)才能真正改變?nèi)藗兩�。從這個(gè)意義上來說，納米時(shí)代真正來臨的話，最快也要二三十年。
今年5月18日，一份美國(guó)總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)發(fā)表的報(bào)告引起了全球關(guān)注。該報(bào)告宣稱，自2001年美國(guó)實(shí)施納米技術(shù)國(guó)家計(jì)劃以來，美國(guó)以專利申請(qǐng)、科研論文等指標(biāo)來衡量，在納米技術(shù)領(lǐng)域居全球明顯領(lǐng)先地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)各級(jí)政府和企業(yè)每年共投資約30億美元用于納米技術(shù)研究，占全世界這一領(lǐng)域科研總投資的三分之一。
白春禮院士在接受媒體采訪時(shí)表示，納米研究在全世界都還處于起步階段，如果措施得力，我們還有迎頭趕上的機(jī)會(huì)。關(guān)鍵的問題是要有一個(gè)國(guó)家納米科技發(fā)展綱要，講究納米研究的布局。
在國(guó)內(nèi)，浙江省的納米技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)起步較早，然而，浙江納米技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)總體水平仍然較低。首先是缺乏納米研究領(lǐng)域的頂尖科技人才和高端實(shí)驗(yàn)設(shè)備，研究領(lǐng)域狹窄、水平偏低。其次，科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化過程步履維艱，這些在很大程度上影響了浙江納米科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。到目前為止，全省有一定規(guī)模的納米材料生產(chǎn)企業(yè)僅有8家，且主要局限于納米材料領(lǐng)域，而在納米技術(shù)應(yīng)用很廣的電子信息、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)基本處于空白。
浙江省科技廳有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，通過與國(guó)外著名研究機(jī)構(gòu)共建浙江加州納米技術(shù)研究院，有利于引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)納米技術(shù)和先進(jìn)人才，使浙江再次站到全國(guó)乃至全球納米研究開發(fā)的前列。
納米倫理：
小心應(yīng)對(duì)“雙刃劍”
然而，當(dāng)納米越來越為人所知的同時(shí)，一場(chǎng)有關(guān)納米安全性的爭(zhēng)論也浮出水面——
2003年，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上，三個(gè)研究小組發(fā)表了納米材料具有特殊毒性的報(bào)告；2004年，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)和皇家工程科學(xué)院發(fā)布調(diào)查報(bào)告說，政府應(yīng)當(dāng)對(duì)納米技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行安全檢驗(yàn)和規(guī)范，把納米產(chǎn)品對(duì)人體健康和環(huán)境的潛在危害降到最低限度……
納米顆粒真有毒性？如果科學(xué)界對(duì)于納米安全的質(zhì)疑一旦成立，納米產(chǎn)品是否會(huì)對(duì)消費(fèi)者構(gòu)成潛在威脅？
事實(shí)上，由于納米研究處于一個(gè)極其微小的微觀領(lǐng)域，人類必須面臨著不同于以往任何經(jīng)驗(yàn)的東西，這對(duì)人類而言無疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。因此，納米顆粒是否具有毒性的問題，至今仍有爭(zhēng)議。
科學(xué)家相信，納米技術(shù)本身的發(fā)展，將足以對(duì)付可能由它產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)。“納米技術(shù)已經(jīng)在造福人類了，我們要做的就是將它做得更好�！倍怕嵯壬硎�，任何事物都有好的一面和壞的一面，關(guān)鍵的問題是如何更好地發(fā)展納米技術(shù)，用好納米這把“雙刃劍”，促其健康發(fā)展。正如白春禮院士所說，人類只有學(xué)會(huì)更加理性地對(duì)待科學(xué)，通過制定相關(guān)法規(guī)來減少科學(xué)帶來的負(fù)面影響，才能防患于未然。(作者： 肖國(guó)強(qiáng) 張冬素 單泠)
