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构建一个安全的纳米技术的未来

根据某些人的观点我们即将迎来一场纳米技术革命,在那里物体被以比人眼所能看到的小几千倍的尺寸制造,而我们熟悉的材料将会有令人意外的表现。这场革命如果成功的话,将会颠覆整个世界。

纳米技术提高了我们对材料的控制以及提供了提高现有技术和开发新技术的机会。从建造更强、更轻的材料和制造功能极强但难以置信地小的电脑到开发新的可持续能源和设计个人化的癌症治疗方案,这里看上去有无限的机会。

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现在市场上有超过500种不同制造商宣称生产的纳米技术消费产品,从化妆品到汽车零件以及餐具,应有尽有。如果现在的预测正确,那么纳米技术将有可能对每一个行业以及我们生活中的方方面面都产生影响。

然而纳米技术也在颠覆着我们对什么东西是有害的认识。在纳米范围(大约比人的头发丝的宽度小5万倍)上,物体的表现并不像寻常那样:弱的物质变强了,惰性的物质变得活跃了,而良性的物质变得有害了。以同样的方式铁可以被制造成像长柄平底煎锅和剑这样不同的产品,纳米技术产品的有用或有害完全要看它们在纳米范围上是怎样被制作的。其结果是,我们不能再依赖传统上单单根据原材料来界定危险的方式了。

随着使用纳米技术的产品越来越多,我们需要了解它们可能带来的危险的新的科学信息。政府、工业、学术界和其他地方的专家认为如果我们想尽可能安全地开发纳米技术那就要解决一长串的问题。我们面临的挑战是寻找到能够使生产者和管理者作出合理的、有科学依据的决策以及建立一个能让消费者放心的监管体系的答案。

不幸的是,迄今为止全球对于这一挑战的回应并不那么积极。2005年,伍德罗威尔逊国际学者中心新兴纳米技术计划考察了由政府资助的对于纳米技术的环境、健康和安全影响的研究项目。在高度相关的研究上的投资非常低:在美国,这方面的投资大约只占联邦在纳米技术的研究和开发上的11亿美元投资的1%。

更令人担心的是注资进行研究的背后明显缺乏任何策略的现象。即便少得可怜的探索可能存在的危险的相关研究也缺乏明确的研究方向,无法令人相信其所开发出的信息能够帮助决策者确保纳米技术被长期安全地开发。

美国在推动支持使用纳米技术的研究战略上表现得非常成功,并且树立了被全世界广泛仿效的典型。但是帮助开发纳米技术应用的同等战略无法帮助回答政府和产业 今天 越来越多地问到的有关它可能带来的影响的问题。

与危险相关的紧迫问题需要全世界都认真行动起来。我们只有通过加强研究努力和注资水平来获得未来安全应用纳米技术的信息才能回答这些问题。

2006年,科学杂志《自然》刊登了在开发纳米技术研究上五 大挑战

l 寻找到测量空气和水中存在的纳米材料的数量的方式;

l 了解如何评估衡量纳米材料的有害程度;

l 开发预测 ——以及防止——纳米材料有害性的方式;

l 能够熟练评估纳米技术产品从出品到消亡的过程中的潜在影响;

l 制定战略以及注入资金支持旨在应对这些挑战的研究。

一些国家和地区已经开始制定研究日程来应对这五大挑战。比如,欧盟最近宣布了一项耗资36亿欧元的纳米技术研究项目,包括与这些挑战相关的环境、健康和安全目标。

同样地,2007年3月,英国政府的科学技术高级咨询机构警告说这个国家在纳米技术上的领先地位正在消失,因为政府没有在了解和有效控制可能产生的健康和环境影响的必需有的研究进行足够的投资。

我们还有很长的路要走。如果要让可持续的纳米技术建立在合理的科学基础上,那么全球的研究战略就必须得到创新的政策的支持以及得到足够的资金支持。单单在美国,预计有明确目标的纳米技术危险性研究必须要有的注资水平每年在5千万到1亿美元之间,这是2005年投资额的5到10倍。

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我们不能够一头雾水地冲进纳米技术的未来。尽管我们已经有了一个好的开端,许多国家依然在以陈旧和目光短浅的思维模式开发这种二十一世纪的技术。如果我们无法制定出识别和避免可能的新危险的方式和方法,那这种令人鼓舞的新技术的前景并不乐观。

我们必须清醒地认识到未来的纳米技术应用需要建立在对其可能影响的充分理解之上。在对纳米技术领导地位的全球竞争中,只有那些对其危险性有很好的认识并且支持必要的研究以把这种危险性降到最低程度的国家才会成为最后的赢家。