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1、二、纳米科技潜在的危害当人们陶醉在纳米材料的许多新奇功能和它将给我们生活带来的美好前景时，医学界出于特殊的职业敏感性，开始冷静地考虑纳米料将对人类健康产生的深远影响。事实上，纳米技术还将在生态环境、经济、政治、伦理道德等等方面引发诸多问题，从而在社会各个层面产生不可估量的后果，影响遍及农业、医疗、制药、计算机、国防甚至人类的文明———它将取代基因技术成为最受争议的应用技术。1.纳米技术对人类健康和环境的潜在危害纳米材料作为一种人工制造的新的物质形态,人类对它的认识只能说刚刚开始。目前学术界大多重视发展纳米材料制备科学和工程研究,扩大研究对象以及发现神奇功能和新产品的开发,较少注
2、意到纳米材料的特殊性对机体产生的潜在危害。首先,纳米材料广泛的应用性使研究者、生产者和消费者今后将有许多机会接触纳米材料，而纳米材料的超微性提醒我们,应该重新认识和理解人体对颗粒性物质的吸收过程和它可能引起的生物学影响。我们知道,皮肤是人类阻挡外源性物质的重要屏障系统,它能有效地阻止宏观颗粒物经皮肤进入体内。现在人们已经能够生产粒径只有头发丝直径1/7000的金属纳米材料和粒径为0.15nm的纳米碳。粒径如此之小的纳米粒子，完全有可能通过简单扩散或渗透形式经过肺泡和皮肤进入体内。纳米材料的另一个显著特点是表面积大,粒子表面的原子数多,周围缺少相邻原子,存在许多空键,所以具有很强
3、的吸附能力和很高的化学活性。与此同时,科学家发现药物制剂的粒径变小后,其毒副作用也得到不同程度的增大。常规药物被纳米颗粒物装载后,急性毒性、骨髓毒性、细胞毒性、心脏毒性和肾毒性明显增强,而难溶性药物的消化道吸收率和药效与药物的粒径呈负相关关系,是人们已知的常识。纳米微粒是飘浮和运动的,它遵循布朗运动规律进入食品和人体,进而进入人体细胞内。产品成分中若含有氧化硅、氧化钛、氧化锰或者银,这些成分在人体内将“如同幽灵一样飘浮”,如果潜伏在细胞内就有可能诱发细胞病变,进而可能导致癌症。这些事实提示我们,过去宏观物质的安全性评价结果也许不适用于它的纳米材料。纳米材料除了比较容易进入人体之
4、外,还可能比较容易透过生物膜上的孔隙进入细胞内或细胞内包括线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体和细胞核等细胞器,并且和生物大分子发生结合或催化化学反应,使生物大分子和生物膜的正常立体结构产生改变。其结果将导致体内一些激素和重要酶系的活性丧失,或使遗传物质产生突变导致肿瘤发病率升高或促进老化过程。纳米材料也可能比较容易通过胎盘屏障对胚胎早期的组织分化和发育产生不良影响,导致胎儿畸形。这些忧虑虽然目前仅是根据纳米材料的特殊性质推测的潜在有害作用,但我们目前还没有足够的证据对这些不良影响进行否定。材料变成纳米级后,活性更大、毒性也更大,其废弃产品暴露在空气中,对人体将产生极大危害,对环境
5、也有不可估量的破坏。科学家已经发现,纳米微粒在实验室动物的肺里能够累积,它们是否可能寄附在细菌上进入血液循环，或进入现有微粒不能进入的生命组织，纳米微粒在环境中会发生什么样的互动作用,在环境中扩散可能带来哪些后果，滥用纳米技术大量消耗了有限的地球资源,这将引发怎样的生态灾难？这些问题现在都还不清楚。2纳米技术对社会安全的威胁对于纳米技术的担忧,最早出现于美国未来学家K·埃里克·德雷克斯勒1986年所著的《创造的工具》一书中。德雷克斯勒不仅是一个理论家,而且还是一个被称为“未来研究所”的智囊团的主席。在这本书中,他描绘了一个纳米时代的乌托邦世界,在那里,微型“装配工”管理着原子尺
6、度的生产线,它们几乎可以制造出所有难以想像的产品来。如汽车、地毯或者是一块烤鱼片。当然,德雷克斯勒也设想了纳米技术的潜在威胁。最引人注目的是一种他称为“灰色忧伤”的问题。这个问题是说微型的装配工们无限度地复制它们自己,“吃”掉了阻挡在它们前面的所有一切,包括植物、动物以及人类。后来，德雷克斯勒又得知自复制———纳米机器的一个最令人恐惧的部分———已经远远超出了生物系统:研究人员已经表明,简单的缩氨酸分子已经能够催化它们自身的复制了。美国计算机专家比尔·乔依认为,尽管自复制的纳米机器也许并不会很快出现,但是它们正变得越来越可能出现了,而这意味着就是危险。虽然仅仅因为简单分子可以自
7、复制就推断可以制造出能够自复制的复杂的纳米机器,在有些人看来,是把现有能力不恰当地外推到未来产生的逻辑跳跃。因为具有自复制能力的生物系统,远远大于纳米尺度,而且也更为复杂,它们具有独立的系统来储存和复制遗传信息、产生能量、合成蛋白质、运送营养物质等等。与此相比,病毒虽然是纳米尺度的,但是它们的自复制必须借助于其他有活性的细胞———即使是大自然也没有创造出纳米尺度的自复制结构来。然而,乔依回应说,他也同意现在不可能制造出纳米机器人,“没有人否认它超出了现有的技术,但是在这样一个技术飞速发展的时
