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納米技術會讓世界更好嗎?

發布時間:2024-02-19 10:09:00來源: 科技日報

  ◎記者 張夢然

  請看這句話末尾的句號。僅(jin) 為(wei) 這個(ge) 句號1/10000大小的粒子,能有什麽(me) 用?

  答案超乎你的想象。

  這是納米級的粒子,基於(yu) 納米級材料的技術,在我們(men) 的世界中正發揮著越來越大的作用。例如,碳納米纖維可增加飛機和自行車車架強度、銀納米粒子可製成抗菌織物、而被稱為(wei) 納米脂質體(ti) 的保濕納米粒子可用於(yu) 化妝品。

  納米技術也在徹底改變醫學。因為(wei) 納米粒子很容易就通過血腦屏障,未來將助力腦部疾病、癌症、癡呆等病症的治療;眼藥水中的納米粒子可能會(hui) 協助矯正視力;植入眼睛、耳朵或大腦中的納米粒子,可使人類的夜視能力或聽力高度提升;甚至,納米粒子還可讓人們(men) 用大腦控製他們(men) 的智能家居和汽車。

  這不是科幻小說,這些都是目前炙手可熱的研究領域。

  但是,評估納米粒子安全性和倫(lun) 理性的框架並沒有跟上研究的步伐。如果規範沒有更新,則很難判斷納米技術是否會(hui) 讓我們(men) 的世界變得更加美好。

  納米粒子究竟是什麽(me) ?

  維度上1—100納米之間的任何顆粒或材料都可歸類為(wei) “納米粒子”。人的頭發直徑約為(wei) 100000納米,但這一數字“太大了”,不能屬於(yu) 納米範疇。在自然界,單個(ge) 冠狀病毒的直徑約為(wei) 100納米,森林火災產(chan) 生的煙塵粒子直徑可小至10納米,這是兩(liang) 種天然存在的納米粒子的例子。

  納米粒子當然也可以在實驗室中生產(chan) 。新冠疫苗中使用的腺病毒載體(ti) 、納米脂質載體(ti) 和mRNA都是工程納米粒子;用於(yu) 礦物防曬霜的氧化鋅和二氧化鈦,也是工程納米粒子;飛機的碳納米纖維亦如此。

  納米粒子擁有與(yu) 尺寸較大材料截然不同的性質,即使二者具有相同的化學成分,也會(hui) 表現出不同的行為(wei) 。譬如,大粒子氧化鋅不能溶解在水中,而納米級氧化鋅可在水中穩定分散。後者可用於(yu) 防曬霜,雖然看上去幾乎透明,卻能將陽光從(cong) 皮膚表麵反射出去以防止曬傷(shang) 。納米級氧化鋅還表現出抗真菌特性,可用於(yu) 製造抗菌表麵,但其抗菌原理人們(men) 尚不完全清楚。

  這就是問題所在。雖然科學家對納米材料展現出的對人類有利的一麵非常感興(xing) 趣,但仍然對它們(men) 的行為(wei) 不夠了解。

  納米技術安全嗎?

  納米粒子對生物醫學研究人員有莫大的吸引力,因為(wei) 它們(men) 可輕易穿過細胞膜,這使它們(men) 在疫苗及部分治療中非常有效。科學家也猜測,納米級氧化鋅的抗菌特性可能就與(yu) 它們(men) 穿過細菌細胞膜的能力有關(guan) 。

  而人們(men) 對納米粒子的擔憂,部分也緣於(yu) 它可穿過人體(ti) 細胞膜。

  依然拿氧化鋅舉(ju) 例。在美國,氧化鋅被美國食品和藥物管理局認為(wei) 是安全有效的,可用於(yu) 防曬霜等產(chan) 品,因為(wei) 在防曬霜中,氧化鋅不太可能對人體(ti) 有毒。

  然而,盡管科學家已相當了解大粒子氧化鋅對健康的影響,但他們(men) 並不完全了解納米級氧化鋅對健康的影響。一些使用人類細胞進行分析的實驗室研究中,甚至產(chan) 生了相互矛盾的結果。

  人們(men) 既擔心穿過人體(ti) 細胞膜的粒子,也擔心這些粒子對環境的影響。

  越來越多的證據表明,防曬霜中的納米氧化鋅正在破壞珊瑚礁。但目前世界每年要產(chan) 出數百噸的納米氧化鋅。這種物質不易降解,如果人們(men) 不能更好地了解它,必然也無法預測它最終是否會(hui) 演化成無法收拾的環境問題。

  倫(lun) 理和技術監督何時到位?

  除了穿過細胞膜的能力,納米粒子還顯示出再生骨骼肌的希望,有朝一日可能治療肌肉萎縮症,或治療隨著年齡增長而出現的自然萎縮。總而言之,納米粒子有潛力治療疾病並增強人類體(ti) 質。

  但現在還沒有一個(ge) 公認的道德框架來約束人們(men) ,怎麽(me) 更好地利用這一技術。

  今天,不同的國家對待納米粒子的方式不同。例如,歐盟消費者安全科學委員會(hui) 已禁止在歐盟各地的氣溶膠防曬霜中使用納米級氧化鋅,理由是它們(men) 有可能進入肺細胞並移動到身體(ti) 其他部位。美國則沒有采取類似措施。

  歐盟建立了一個(ge) 納米生物技術實驗室,研究納米粒子對健康和環境的影響,以進一步理解納米粒子及其對大型生物係統的影響。

  美國發起了“國家納米技術倡議”,這是一項由政府資助的、協調研究和開發的工作,正在努力將法律和倫(lun) 理專(zhuan) 家與(yu) 科學家聚集在一起。他們(men) 將權衡納米技術的好處和風險,並向其他科學家和公眾(zhong) 傳(chuan) 播信息。

  世界衛生組織的COVAX計劃則在嚐試克服納米粒子疫苗在全球分配上的差異問題,旨在確保人們(men) 公平和公正地獲得治療,讓每個(ge) 人都能從(cong) 技術中受益。

  我們(men) 相信,納米技術研究界將從(cong) 以上這些模式中得到巨大啟發。人們(men) 將納米技術創造出來,如果希望這種技術讓世界變得更好,那無疑需要協調科學和倫(lun) 理,從(cong) 而塑造出真正合適的使用與(yu) 控製方式。

(責編:李雨潼)

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