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关闭窗口 “纳米洗衣机”、“纳米冰箱”、“纳米化妆品”、“纳米茶”、“纳米羊绒衫”……刚刚还是“纳米”满天飞的季节，突然间，“纳米材料可能有害健康”的信息开始流传。我们应该信谁的呢？纳米材料及纳米技术安全吗？一片意义不明的乌云开始聚集在纳米技术的上空，纳米技术是否安全已成为焦点，它关系到消费者的健康和纳米技术研究人员、纳米公司的前途。
“纳米材料有毒？”对这种说法，纳米生物环境效应与安全性实验室主任赵宇亮很警惕：“如果笼统地说纳米材料有毒，那人本身就成了纳米毒物了，因为构成生物体的很多分子和‘器件’都是纳米尺度的。至今，还没有发现任何纳米材料引起人体危害或环境污染的事例。”
赵宇亮说，纳米材料的生物效应与毒性的研究数据，目前还很少。初步的实验证据提示我们，即使化学成分相同的物质，它的微米颗粒与纳米颗粒也可能具有不同的生物效应，这些生物效应，可能有益也可能有害，还有大量问题需要研究。
纳米材料属于危险品？
“你看，这两天北京有雾，急诊病人增加了两成，这可能就是空气中的纳米颗粒物害的。”赵宇亮教授指着一张《北京日报》上的报道说。
12月5日上午，汽车穿过薄雾“吱”的一声停在马路边上，兜里揣着铮亮的纳米涂层手机，穿过想像中弥漫在雾中的“纳米颗粒物”，记者直奔中国科学院高能物理研究所纳米生物效应实验室，采访赵宇亮。
此前，2003年美国化学学会年会上，有三个研究小组发表了纳米材料具有特殊毒性的报告。美国宇航局太空中心的研究小组向小鼠的肺部喷含有碳纳米管的溶液，发现碳纳米管会进入小鼠肺泡，并形成肉芽瘤。杜邦公司的一个研究小组也发现了类似的结果。纽约罗切斯特大学的研究者让大鼠在含有粒径为20纳米的聚四氟乙烯(“特氟龙”塑料)颗粒的空气中待15分钟，大多数实验鼠在随后4小时内死亡，而另一组大鼠暴露在含120纳米颗粒的空气中，则安然无恙。在另一项实验中，该研究小组还发现纳米颗粒能够进入大鼠的嗅球，并迁移到大脑。
在赵宇亮教授看来，这些研究结果是很初步的，还需要大量的深入研究，才能下结论。“另外，我们发现，即使同一种纳米材料，只要稍微进行一下化学修饰，其毒性会发生很大改变，所以，我们也在研究消除这些负面效应的方法。”
作为一位从核技术转入纳米技术领域的专家，赵宇亮似乎更愿意从空气中存在的纳米颗粒物谈起。最近，在关于纳米材料安全性的香山科学会议上，赵宇亮的报告，就从欧美一份流行病学研究报告开始谈起。
这份报告研究了20多年来欧美30多个城市的流行病学数据和空气中颗粒污染物的关系，结果发现，人群的发病率和死亡率与环境空气中大气颗粒物浓度和颗粒物尺寸密切相关，粒径越小，危害越大，导致发病率和死亡率显著增高，所引起的疾病主要是心血管疾病和肺部疾病。
空气中的“纳米颗粒物”(环境学家称为“超细颗粒物”)犹如“无物之阵”，这种粒径小于100纳米的东西，至少放大1000倍后才刚够让我们的肉眼辨认(人眼能分辨的最小点约为0.1毫米)。在环境学家和纳米安全专家的眼中，这些小东西日夜在我们身边飞舞，溜进我们的血管和肺泡，比可见的尘埃阴险得多。
纳米颗粒物并不是新时代纳米技术的产物。赵宇亮说：“人类其实早已与纳米颗粒共存。汽车尾气、燃料燃烧等，都会产生大量的纳米粒子。据估算，在大街上行走的人，每小时通过呼吸空气吸进的纳米粒子大约1亿个。”
英国科学家的研究指出，大气中10纳米以下的纳米颗粒物主要来自汽车和燃料燃烧。在公路旁4米和下风向25米处，10纳米以下的颗粒物占空气中总颗粒物的36%～44%。汽车尾气可直接排出超细颗粒物，这些颗粒物在空中能飘动100天。
“自然界中的超细颗粒物导致人类发病率和死亡率增加的机理还不清楚。科学家们推测，小于100纳米的超细颗粒物更容易在肺组织中沉积；此外，它们可能直接作用于心脏，会增加血黏度或血的凝固能力，导致心血管疾病。”由于100纳米以下的物质正好是纳米科技在努力发展的领域，赵宇亮介绍，世界卫生组织最近呼吁要优先研究超细颗粒物，尤其是纳米尺度颗粒物的生物机制。
纳米颗粒物直接作用于心脏？他的意思是纳米颗粒物能够透过表皮细胞进入血管和心脏吗？
按照纳米学界的定义，纳米颗粒的尺度从0.1纳米到100纳米，这个尺度比细胞尺度的1‰还小。因此，“科学家们已经开始研究纳米颗粒是否容易侵入人体和其他物种的自然防御系统，进入细胞并影响细胞的功能。人造纳米材料进入生命体后，是否会导致特殊的生物效应？这些效应对生命过程和人体健康是有益还是有害？纳米量级的颗粒，是否会穿越脑屏障进入大脑而影响大脑功能？还有很多问题。”赵教授答道，“不光是我们，全世界的科学家都还回答不了，但大家已经开始研究这些问题。”
从2001年开始关注纳米材料的生物效应研究，赵宇亮是国内外这方面最早的研究者之一，记者期望从他那里得到答案，他却抛给了记者一大堆问题。
将一粒肉眼可见的尘埃劈开为成千上万份，得到的纳米颗粒物与原来尘埃的性质有变化吗？回答是肯定的。颗粒越细分，便拥有越大的比表面积和表面活性。“纳米尺度物质会出现一些特殊的物理化学性质(如巨大的表面效应、量子效应、界面效应等导致的异常吸附能力、化学反应能力、光催化性能等)，即使化学组成相同，纳米物质的生物毒性也可能不同于微米尺寸以上的常规物质。因此，根据常规物质研究所得到的毒理学数据库与安全性评价结果，可能不适用于纳米物质。”
今年7月底，英国皇家学会和皇家工程院的专家曾就纳米安全问题发表报告，提出在确证是否安全之前，所有的纳米颗粒都应被当做危险品对待。
“当然，在这儿危险品是一个广义的概念。”赵教授解释：“所有化学物质，如果使用不当都是广义的危险品。”
与纳米技术一起生活
“我这部手机表面用的是纳米涂层，对我有害吗？”记者拿出手机，提出憋了许久的问题。
“手机涂层中的纳米颗粒处于束缚状态，它与自由状态的颗粒物不同，性质更接近常规物质”，赵教授安慰我不必太担心，“当然，涂层中的纳米颗粒可能会不断脱落，包括现在使用的各种纳米涂料，都可能会脱落，只要脱落速度慢，剂量小，就不用担心。但这方面的研究确实非常少，不同条件下释放纳米颗粒的速度和剂量到底是多少，需要加紧研究。”
在赵宇亮看来，由于加工技术上的原因，纳米技术的真正威力，目前尚未得到发挥。当前，有些商家只是炒作纳米概念，除了工业化生产的纳米粉体之外，真正的纳米产品还不多。一些进口化妆品中肯定含有纳米颗粒，比如有的防晒霜中用了二氧化钛颗粒，口红中使用了氧化铁颗粒，其中的纳米颗粒是否对人体造成伤害，尚未有报道。
据说，某国际知名化妆品公司本来计划用一种富勒烯纳米粒子开发抗氧化的新产品，但后来考虑到这种颗粒的健康安全性尚未确证，便中止了研发计划。
欧共体已出台规定，要求口红中使用的纳米颗粒必须大于100纳米以上。赵教授说：“还没有证据证明，小于100纳米便一定有害。”
目前，全世界都还没有纳米产品的质量和安全标准，中国国家纳米中心的一批专家已经开始了制定纳米产品的中国标准的工作。
赵宇亮的实验室已经对国内生产的16种纳米粉体做了急性毒性实验。研究发现，有些纳米颗粒的粒径越小，毒性越大。这与大气颗粒污染物的研究结果不谋而合。另外，有些纳米颗粒的毒性，与微米颗粒相比却变化很小。目前，还不清楚这些现象背后的原因。
赵宇亮与合作者也致力于研究通过一定的化学修饰或物理处理来消除某些纳米材料的毒性，同时，也在研究利用某些纳米颗粒的毒性杀死癌细胞。在最新出版的《纳米通信》杂志上，美国Rice大学报道了消除纳米材料毒性的第一例研究结果，通过化学修饰，纳米毒性的消除率高达1000万倍，效果很好。
据悉，美国每年将纳米技术研究经费的11%(上亿美元)用于生物效应和环境安全研究。
在我们的生活环境中，纳米颗粒的来源很多，其中工业化生产的纳米颗粒和纳米管对人类健康和生态系统的潜在影响，让人格外关注。首先是纳米粉体生产车间的工人，他们的健康会受到什么样的影响呢？应该采取怎样的劳动保护措施？
研究人员自身也可能面临实验室里纳米颗粒的局部污染。目前，很多实验室缺乏有针对性的防护措施。
记者问赵教授：在安全性研究还很不够的情况下，你对消费者选择纳米产品有何建议？
赵宇亮表示：“我希望大家保持一种平和心态。纳米科技肯定大发展，因为它的确会改变我们未来的生活。而且纳米技术会比以前的技术更安全，因为以前发展一种新技术，不会起初就注意和研究它的负面作用。中国纳米研究领域的首席科学家白春礼院士说得特别好，我们要在发展纳米技术时，同步开展纳米安全性的研究，使纳米技术成为人类历史上第一个安全造福人类的新技术，突破以往‘先发展后治理(危害)’的模式。”
在国外，一些环保组织已经开始像抵制转基因食品一样反对纳米技术，一些国家，由于民间的反对，转基因食品技术遭遇冷落。对此，赵宇亮教授很有信心地表示：“纳米技术不会重蹈转基因食品的覆辙。”
名词解释
纳米：
纳米(nanomet，nm)是一种尺度，和我们熟悉的米(m)、毫米(mm)、微米(μm)一样，都是长度计量单位。1纳米是1米的1／10亿，是1毫米的1／100万，是1微米的1‰。仅从这些数字也许很难想像出纳米的大小，如果告诉你1纳米是人头发丝直径的万分之一，是3～4个原子排列在一起的长度，你也许就可以想像一下了。
纳米技术：
纳米技术是20世纪80年代末期诞生并正在迅速崛起的用原子和分子创制新物质的技术，是研究尺寸范围在1～100nm之间的物质的组成。这个极其微小的空间，正好是原子和分子的尺寸范围，也是它们相互作用的空间。在这样的一个尺度空间，由于量子效应、物质的局域性及巨大的表面和界面效应，使物质的很多性能发生质变。这些变化渗透到各个工业领域后，将引导一轮新的工业革命。纳米技术所追求的最终目标，正像诺贝尔物理奖获得者理查德·费曼当年预言的那样，就是要使人类能够按照自己的意愿任意地操纵单个原子和分子，并在对自然界物质的本质进行深入探讨和研究的基础上，按照人们的期望，在原子和分子的水平上设计和制造全新的物质。
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