纳米技术会让世界更好吗?

光山新闻网 采集侠 2024-02-18 12:43:07
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请看这句话末尾的句号。仅为这个句号1/10000大小的粒子,能有什么用?

答案超乎你的想象。

这是纳米级的粒子,基于纳米级材料的技术,在我们的世界中正发挥着越来越大的作用。例如,碳纳米纤维可增加飞机和自行车车架强度、银纳米粒子可制成抗菌织物、而被称为纳米脂质体的保湿纳米粒子可用于化妆品。

纳米技术也在彻底改变医学。因为纳米粒子很容易就通过血脑屏障,未来将助力脑部疾病、癌症、痴呆等病症的治疗;眼药水中的纳米粒子可能会协助矫正视力;植入眼睛、耳朵或大脑中的纳米粒子,可使人类的夜视能力或听力高度提升;甚至,纳米粒子还可让人们用大脑控制他们的智能家居和汽车。

这不是科幻小说,这些都是目前炙手可热的研究领域。

但是,评估纳米粒子安全性和伦理性的框架并没有跟上研究的步伐。如果规范没有更新,则很难判断纳米技术是否会让我们的世界变得更加美好。

纳米粒子究竟是什么?

维度上1—100纳米之间的任何颗粒或材料都可归类为“纳米粒子”。人的头发直径约为100000纳米,但这一数字“太大了”,不能属于纳米范畴。在自然界,单个冠状病毒的直径约为100纳米,森林火灾产生的烟尘粒子直径可小至10纳米,这是两种天然存在的纳米粒子的例子。

纳米粒子当然也可以在实验室中生产。新冠疫苗中使用的腺病毒载体、纳米脂质载体和mRNA都是工程纳米粒子;用于矿物防晒霜的氧化锌和二氧化钛,也是工程纳米粒子;飞机的碳纳米纤维亦如此。

纳米粒子拥有与尺寸较大材料截然不同的性质,即使二者具有相同的化学成分,也会表现出不同的行为。譬如,大粒子氧化锌不能溶解在水中,而纳米级氧化锌可在水中稳定分散。后者可用于防晒霜,虽然看上去几乎透明,却能将阳光从皮肤表面反射出去以防止晒伤。纳米级氧化锌还表现出抗真菌特性,可用于制造抗菌表面,但其抗菌原理人们尚不完全清楚。

这就是问题所在。虽然科学家对纳米材料展现出的对人类有利的一面非常感兴趣,但仍然对它们的行为不够了解。

纳米技术安全吗?

纳米粒子对生物医学研究人员有莫大的吸引力,因为它们可轻易穿过细胞膜,这使它们在疫苗及部分治疗中非常有效。科学家也猜测,纳米级氧化锌的抗菌特性可能就与它们穿过细菌细胞膜的能力有关。

而人们对纳米粒子的担忧,部分也缘于它可穿过人体细胞膜。

依然拿氧化锌举例。在美国,氧化锌被美国食品和药物管理局认为是安全有效的,可用于防晒霜等产品,因为在防晒霜中,氧化锌不太可能对人体有毒。

然而,尽管科学家已相当了解大粒子氧化锌对健康的影响,但他们并不完全了解纳米级氧化锌对健康的影响。一些使用人类细胞进行分析的实验室研究中,甚至产生了相互矛盾的结果。

人们既担心穿过人体细胞膜的粒子,也担心这些粒子对环境的影响。

越来越多的证据表明,防晒霜中的纳米氧化锌正在破坏珊瑚礁。但目前世界每年要产出数百吨的纳米氧化锌。这种物质不易降解,如果人们不能更好地了解它,必然也无法预测它最终是否会演化成无法收拾的环境问题。

伦理和技术监督何时到位?

除了穿过细胞膜的能力,纳米粒子还显示出再生骨骼肌的希望,有朝一日可能治疗肌肉萎缩症,或治疗随着年龄增长而出现的自然萎缩。总而言之,纳米粒子有潜力治疗疾病并增强人类体质。

但现在还没有一个公认的道德框架来约束人们,怎么更好地利用这一技术。