當納米技術越來越多地改變人類生活的同時,一股有關納米安全性的疑團開始籠罩全球。在日前舉行的東方科技論壇“納米材料的生物安全性評估研討會”上,這一問題引起了與會專家的廣泛關注。盡管更多人主張防患于未然,但大家一致認為,現在就為納米科技的安全問題定性,還為時過早。
“小身材”引發危機
誰也沒想到,有關納米技術安全性的質疑會來得如此之快,而質疑的根源,恰恰就是賦予它無窮潛力的尺寸問題。
一納米僅為十億分之一米,常規物質一旦進入這個小尺寸世界,就會變得異?;钴S,而且與眾不同。由于身材過于“迷你”,納米材料相比常規物質更容易穿透各種屏障,甚至透過生物體的皮膚、細胞膜,最終進入各種組織器官內部。
中科院高能物理研究所納米生物效應實驗室曾對16種納米粉體材料做過急性毒性實驗。實驗顯示,有些納米顆粒的粒徑越小,毒性越大。在浙江大學公共衛生學院,大鼠通常要注射50毫克二氧化硅才會死亡,而當常規二氧化硅變成了納米二氧化硅,只需0.5毫克就會讓大鼠送命。
盡管全球對于納米生物安全性的研究才剛起步,一些零星的實驗結果卻不得不讓科學家們保持警惕。
心理危害與真實危害
德國某建材公司新近推出了一個瓷磚系列,取名為“Magic Nano”(魔幻納米)。結果,產品上市才幾個月,公司就收到幾百名顧客的投訴,說這種瓷磚讓他們感到呼吸困難。然而,權威檢測證實,瓷磚中根本沒有用到任何納米技術,只是“魔幻納米”的名字讓消費者產生了心理恐慌。
伯克利國際經濟學圓桌會議的梁薇教授,把目前消費者心中的納米疑團比作第二個“轉基因”。她認為,政府應盡早出臺一套納米技術的安全性規范,甚至是與國際接規的法律法規及技術標準,以此來提升納米產品在消費者中的信心指數。
然而,大多數科學家并不同意在納米材料與危險品之間劃等號。畢竟,危險品是一個廣義概念,所有化學物質如果使用不當都是廣義的危險品。至于納米物質的真實危害究竟有多大,現在還有著太多的未知數。
科學應對“雙刃劍”
當然,一切恐懼都源于不了解。面對納米技術這把“雙刃劍”,科學家的責任在于弄清事實真相,而非因噎廢食。
浙江大學公共衛生學院教授朱心強表示,強調安全性是為了讓納米技術更加健康地發展。而目前遇到的問題則是,用于評價傳統化學物質安全性的方法和標準,對于新興的納米技術已經不再適用。他呼吁加緊建立一套全新的納米生物安全評價體系,盡快幫助大家掃除疑慮。
工作于加州大學勞倫斯伯克利國家實驗室的復旦大學兼職教授陳帆青,主張一分為二的態度:一方面沒有必要將納米技術的安全隱患無限擴大;另一方面,從科學界到政府都應保持足夠的謹慎。
衣食住行少不了其加盟,顯微鏡查不了其毒性——
“納米世界”面臨安全信任危機
昨天在滬舉辦的第78次東方科技論壇上,專家學者坦言,物質達到納米尺度后,包括毒性在內的理化特性發生巨變,已不是顯微鏡等傳統手段能把關的,其生物安全性評估有必要“另起爐灶”。目前,此類研究已進入上??茖W家的探究視野。
納米產品的包裝上是否應該像轉基因產品一樣印有標識,以提示用戶它可能產生的某種不利于健康的影響?這不是吹毛求疵,而是科學必須自行解決的“雙刃劍問題”。美國多個環保組織近日聯合要求政府“好好”管管日益普及的納米科技,因為類似防曬產品中使用的納米顆粒,直接與人體接觸,卻未經證實自己在安全性問題上的“清白”。
"納米世界”潛藏不安
據浙江大學朱心強教授介紹,已有研究表明,納米材料可經呼吸道、皮膚、消化道及注射等多種途徑迅速進入人體內部,并易通過血、腦、睪丸、胚胎等生物屏障分布到全身各組織之中,往往比相同劑量、相同組分的微米級顆粒物更易導致肺部炎癥和氧化損傷。試驗結果已顯示,人造納米材料可以引起氧化應激、炎癥反應、DNA損傷、細胞凋亡、細胞周期改變、基因表達異常,并可引起肺、心血管系統及其他組織器官的損害。
第二軍醫大學的張天寶教授和印木泉教授指出,在空氣中,以氣溶膠的形式存在的納米顆??砷L期飄浮,能成為多種有機污染物廣泛傳播的重要載體。在水中,納米顆粒很難沉降。在土壤中,它能暢通無阻地轉移,也能被蚯蚓、細菌吸收和進入食物鏈。
不過,專家提醒,毒性試驗中用的都是超大劑量,且不可與實際應用劃上等號。美國加州大學勞倫斯伯克利國家實驗室高通量部實驗室負責人陳帆青教授強調說,納米的毒性會隨著表面結構的改變而改變,可見其潛在毒性并非不可克服的洪水猛獸。
納米毒理學應運而生
據美國國家納米技術計劃(NNI)估計,到2010年全球范圍內對納米及相關材料的需求將超過100億美元,2015年全球納米科技將擁有1萬億美元的巨大市場。眼下,人類的生活已經不知不覺地步入“納米時代”,如電器、涂料、化妝品、生物材料、醫療器械、藥物等?;瘖y品是納米技術運用最多的商品領域之一,比如唇膏的珠光效果便是納米顆粒的功勞。
經濟學家梁微教授指出,如果不能明確納米產品中存在的真實危害,納米在公眾心目中的負面形象就會被無限放大。
納米科技是21世紀三大支柱技術之一。為了搬走橫亙在其發展道路上的“絆腳石”,美國、歐盟、日本紛紛斥巨資展開納米安全性的研究,我國也已將其列入國家973重點基礎研究規劃項目。在上海,市科委2004年為此立項,上海生物材料研究測試中心等單位5年前已展開相關研究。
對微小而不被肉眼所見的納米顆粒,安全性能測試是件高難度的事。顯微鏡管不了它,傳統的毒理學試驗和化學物危險度評價的方法不完全適合它。這是目前最傷腦筋的事。各國科學家都在創建相關數據庫,以期早日找到安全標準。
專家呼吁:提高“納米材料潛在危害”知曉率
一些唇膏的珠光顆粒其實就是納米顆粒,長期接觸可能影響健康。30日,第78次東方科技論壇上,30多位納米科技專家就“納米材料的生物安全性”作了探討。上海市納米科技首席科學家藍閩波指出,對于納米材料可能危害人體健康,公眾知曉率不高。為此,多位專家呼吁,有關防范納米毒性的法律法規和生產標準應盡快建立起來?!?nbsp;
納米材料為何會對人體造成影響呢?當一種物質縮小到納米尺度后,它的性質就會發生顯著變化。如實驗表明,2毫克二氧化硅溶液注入小白鼠后不會致其死亡,但若換成0.5毫克納米二氧化硅,小白鼠就會立即斃命。而且,納米材料不易降解、穿透性強,人一旦吸入納米顆粒,其健康就會受到潛在威脅?!?nbsp;
美國加州大學教授陳帆青說:“現在日常生活中,含納米成分的產品已有不少。拿化妝品來說,一些唇膏的珠光顆粒其實就是納米顆粒;等離子電視等含有碳納米材料的電器,長期接觸也可能影響健康。對于各種納米材料的安全性,我們正在建立數據庫,以進行系統評估。”
梁薇教授告訴記者,在歐美,一些公眾已對納米產生了恐慌。美國一民間組織曾因一種防曬霜含有納米成分,要求政府責令企業回收該產品。“我覺得,公眾應對納米的潛在危害知情,但不必恐慌。就像對待轉基因食品一樣,可以要求企業必須在納米產品的標簽上注明納米成分,以便消費者自主選擇。”梁教授表示?!?nbsp;
會上專家還呼吁,我國應加緊建立有關防范納米毒性的法律法規和生產標準,這不但對消費者有利,也有利于國內企業的出口,因為我國如果在這一領域落后于歐美國家,就可能導致很多納米產品因不符“國際標準”而遭遇出口壁壘。
納米材料是“雙刃劍” 專家呼吁建立安全評估體系“上保險 ”
隨著納米技術的發展,各種各樣的納米材料開始走近我們的生活。然而,已有研究表明,納米材料也有它的負面效應。在昨天召開的東方科技論壇上,與會專家建議,建立納米材料的安全評估體系,給納米材料“上保險”。
據統計,2005年世界上有320億美元的商品運用了納米材料技術。到2015年,運用納米材料的商品將超過10000億美元。但一些研究結果顯示,部分人造納米材料具有毒性,它可以引起氧化應激、炎癥反應、心肺血管系統及其他組織器官的損害。“但是光憑這點就說納米材料是洪水猛獸也有點杞人憂天,”復旦大學生命科學院兼職教授陳帆青解釋說,“只要建立全面評估體系,找出毒性所在,就能通過諸多手段,對毒性進行防護,甚至還可以將毒性反作用于醫學。”
據陳帆青教授介紹,納米材料的毒性,主要來源于材料在變成納米級過程中物理、化學等性質發生的變化。比如,穩定性增強的納米物質,用于人體表面或者被人體吸收后,不易被降解,長期積聚體內,影響健康。
要預防納米的毒性,就必須從體內和體外共同研究,建立全面的評估體系。納米材料的體外研究方法,目前主要是應用3D細胞培養系統,模擬細胞在組織內部的環境,對納米材料的毒性進行觀察。而在體內研究方面,國內主要是通過動物實驗,研究納米材料對機體的影響。此外,納米材料的毒性還可以被利用,反過來造福人類。比如,納米材料毒性的表現之一,就是會殺死細胞。未來醫學可以利用這一特點,借助技術手段讓納米材料消滅癌細胞。