納米技術會影響環境安全嗎

　　在科學界的日曆上，如果11月20日屬於幹細胞的話，那麼接下來的一週則註定屬於納米安全性研究了。

　　11月25日，英國《自然─納米技術》雜誌公佈一份報告稱，調查結果顯示，科學家們雖然認同他們所從事的納米研究將給醫學、環保、國防等領域帶來突破，卻對納米技術可能給環境和人類健康帶來的風險而擔憂。報告在全美範圍內電話調查了363名納米技術科學家、工程師和1015名非專業人士，20％的受訪科學家擔心，納米技術可能對環境構成新形式的污染；非專業受訪者中，只有15％持有相同觀點。超過30％的科學家擔心納米科技可能給人類健康帶來風險；非專業受訪者中，抱有這種擔心的只有20％。

　　11月27日─29日，以“納米技術與環境安全”為主題的第314次香山科學會議上，40多位中國科學家的討論，把對納米安全性的關注延續了下來。

　　負面效應逐漸被關注

　　納米科技是21世紀的主流技術之一，目前人造納米材料已經廣泛應用到醫藥工業、染料、塗料、食品、化粧品、環境污染治理等傳統或新興産業中，人們在研究、生産、生活中接觸到納米材料的機會越來越多；同時，環境中也存在大量天然的和工業生産所帶來的納米尺度物質，如柴油車尾氣、工廠煙囪排出的廢氣，垃圾焚燒、沙塵暴等也含有大量的納米顆粒。

　　北京大學化學與分子工程學院劉元方院士説，隨著納米科技的迅猛發展，各種性能優異的納米材料已經從實驗室走出來，成為觸手可及的商品，但除了産品功能，這些新型材料對生態環境的影響遠遠沒有被我們了解。

　　殘留在水中的懸浮納米顆粒如納米氧化鈦對人體有沒有傷害？作為藥物載體的納米四氧化三鐵對人體的皮膚和其他器官有沒有傷害？對具有抗菌功能的銀納米顆粒對人體的皮膚有沒有影響？幾個納米的硫化鎘等的納米標記材料植入生物體內有沒有毒副作用？

　　中國科學院固體物理研究所研究員張立德在題為《環境納米科技研究的新動向和機遇》的主題評述報告中説，過去20年人們對納米材料正面效應的研究取得了豐碩成果，但對納米材料可能存在的負面效應一直未作重點研究，對納米材料向各個領域滲透可能産生的環境風險缺乏足夠的認識。從2004年開始，研究人員開始關注納米材料可能産生的毒副作用，並不斷有各種研究報告問世。

　　環境安全成為驅動力

　　會議執行主席、中科院物理研究所解思深院士認為，日益突出的環境問題正在引起各國政府和民眾的高度重視，解決環境問題為科學家提出了新要求。納米技術的發展給環境帶來一系列新挑戰，需要用嚴謹的科學研究去分析和回答。

　　其實，納米科技在環保領域有著巨大的發展應用空間。

　　應用納米材料的優越性主要表現在節省資源和性能的提升。納米材料的活性和增強的催化效應可以在室溫甚至低溫下提高催化效率，起到了常規催化劑很難發揮的優越性，在節省能源上取得了明顯效果。

　　近年來，為了節省資源和能源，人們對提高石油和煤的燃燒效率作出了很大努力。其中，納米材料在應用的潮流中，扮演了重要角色，如納米氧化鈰提高了汽油和柴油燃燒效率，在降低SO2，CO和CH烴的排放，發揮了重要作用，納米氧化鈰和過渡族金屬硫化物提高煤燃燒效率，減少硫的排放也有好的效果。

　　另外納米材料在解決持續有毒物（POPs）快速檢測方面存在明顯的優勢。納米材料和納米結構具有高比表面積、高活性、強吸附等特性，結合表面生化修飾技術，可望對POPs實現高選擇性吸附和快速富集；利用納米材料有利於電子交換的特性和增強的氧化還原效應，可以利用電化學手段對POPs進行廣譜測量，也可以通過表面生化修飾對某種污染物進行高選擇性探測。它的優勢是傳統材料無法代替的。

　　安全風險評估是當務之急

　　中科院生態環境研究中心環境水質學國家重點實驗室湯鴻霄院士指出，大量研究文獻表明，納米材料的潛在風險是確實存在的，需要密切關注，但在效應實證、方法規範、控制體制等諸多方面都處於初期階段，趕不上納米技術生産和應用本身的迅速進展。

　　目前需要解決的問題是，原來沒有毒性的化學物質到了納米尺度後是否對環境安全帶來新的風險。目前有關尺度、形貌對毒性的影響，納米材料與其他物質相互作用，外界環境如溫場、光場、pH值對暴露在環境中的納米粒子可能帶來的安全風險等方面的研究甚少，基本處於空白狀態。因此，需要著手建立納米尺度有毒化學物質的數據庫，進一步明確劃分納米尺度有毒化學物質的範圍，以利於重點防範這些物質在生産和應用過程中對環境安全造成的危害。

　　同時，在納米改性升級産品中，對納米材料存在引起環境安全風險的研究，也才剛剛引起人們的注意。其中最值得注意的是化工産品，如農藥、化肥、殺蟲劑，因為這些産品與農業關係密切。納米材料改性後産品功能升級，提高了使用效率，但是無機納米粒子和有機修飾的納米粒子，以及納米尺度的有機金屬離子的絡合物卻直接暴露在空氣、水和土壤中，它們給環境安全帶來的潛在風險應引起高度重視。

　　別重蹈轉基因農業覆轍

　　會議執行主席、中國環境監測總站魏復盛院士指出，對待事物都要一分為二，納米材料對環境的影響同樣如此，不能簡單地説這個納米材料有毒，那個納米材料無毒，關鍵是要拿出有説服力的科學依據。應當看到，納米材料是否會對環境造成影響，需要進行長期觀察和研究，不是一天兩天就能搞清楚的。

　　於是，理性的擔憂與誇張的胡説並存，這兩者不僅容易混淆，而且後者更能吸引注意。科學界擔心，在有關納米安全性的爭論中，那些極端言論會帶來不必要的混亂，如同轉基因技術的遭遇那樣。有些轉基因作物的反對者曾經表示不吃任何“含有DNA的食物”───這句著名的蠢話在公眾中並不是沒有市場。

　　有遠見的科學家認為，如不及時開展安全研究並與公眾對話，毫無科學根據的言論就會繼續大行其道，不要讓納米技術重蹈基因農業的覆轍。

　　魏復盛院士認為，解決納米技術與環境安全問題需要納米材料製造專家、環境治理與使用納米材料的專家、流行病學專家、醫學和衛生學專家以及從事毒理毒性研究的專家共同努力，應集中人力、財力、物力選擇1─2個應用最為廣泛、最有市場前景的納米材料進行綜合的、跨學科的研究。

　　與會專家認為，環境安全是涉及到納米技術、化學和物理等的多學科交叉的問題，既是國際科學前沿，也是與人類健康和生活環境密切相關的重要社會課題。目前，納米技術的環境安全標準和評價系統尚未完全建立。為此，專家們有如下建議：第一，預防納米材料環境風險應把好源頭關，在生産應用納米材料的各個工業環節防止納米材料的泄漏，發展監控納米材料泄漏的技術和裝置，制定標準，確定安全風險的最低含量，制定安全操作條例和産品保存及運輸的方式；第二，發展納米材料回收、再利用和再處理技術，對不能回收的納米材料，必鬚髮展環境友好的綠色處理技術，努力做到不給環境安全帶來二次污染；第三，在應用納米材料對環境進行修復治理時，在發展增強納米效應技術的同時，必須確保這些技術不會給環境帶來二次污染。

　　另外，納米材料的安全性研究已得到越來越多的重視，諸多發達國家已制定出長遠戰略性規劃並付諸行動，我國亟待從戰略角度出發，制定切實可行的納米材料安全性研究的近期和長遠規劃。

　　■相關鏈結

　　納米技術可用於生産新型抗菌材料，製造採集患者細胞樣本的微型探針、功能更強大的計算機和激光設備。已問世的納米産品包括高爾夫球桿、網球拍和抗菌食物儲藏容器等。自從納米技術于2005年取得突破，各種産品相繼出世：納米電池、納米水泵、納米藝術品，甚至運用納米技術造出“隱形”避孕套。科學家還用納米載藥治病，今年的諾貝爾物理獎也與納米技術有關。

　　統計顯示，美國市場上銷售的成品中明確標明應用納米技術的已超過500種，而且這個數字幾乎每過一年就要翻番。據估計，到2014年，全球納米産品市場規模將增至2.6萬億美元。（記者遊雪晴）

責編：戴昕