纳米技术的概念

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纳米技术的概念范文第1篇

关键词 纳米技术 可能性 可行性 可接受性

中图分类号 B82—057 文献标识码 A 文章编号 1007—1539（2012）04—0130—05

一

纳米技术被誉为引领21世纪技术革命的核心技术。早在1959年美国物理学家费曼就曾经提出过在分子和原子水平上塑造世界的愿景。20世纪80年代以来，随着STM（隧道扫描显微镜）的发明，人类操纵原子的梦想已经逐渐成为现实。2000年美国率先启动了国家纳米科技计划（NNI），世界各国也都随之将纳米技术的发展作为21世纪赢得科技制高点的关键技术。“纳米热”在世界范围内展开。今天，费曼所预言的可能性一部分已经成为现实。纳米技术正在逐步走向产业化，走进我们的生活。据不完全统计，目前全球市场正式标称的纳米产品已超过1317种。与此同时，为了避免重复过去“先发展后治理”模式所带来的弊端，防止“创造的发动机”（engines of creation）演变成“毁灭的发动机”（engines of destruction），NNI在最初的计划中即将纳米技术的伦理与社会研究纳入了规划，2001年NNI分配给纳米技术社会影响的研究经费在1600—2800万美元之间；2003年3月和10月，在美国的南卡罗莱纳州大学和德国的达姆施塔特技术大学分别召开了由哲学家和伦理学家与自然科学家、工程师共同参与的国际跨学科学术研讨会——“发现纳米尺度”，纳米技术的伦理问题成为这两次会议的主要议题。自此，纳米伦理研究在世界范围内逐渐兴起。

纵观纳米伦理研究（从2003年这一概念的提出到今天）近十年的历史，可以发现，迄今为止的纳米伦理学的讨论主要集中在两个层面，即有关现实问题的描述性、实证性研究和有关未来问题的推测性、概念性研究。一方面，由于纳米技术在现阶段的主要应用领域集中在纳米功能材料，尤其是纳米粉体和液体材料的使用方面，而纳米粉体在生产、存储、运输和使用等环节都有可能对身体和环境构成威胁，因此，在这方面的伦理讨论主要集中于有关纳米粒子的毒性研究、危害和风险的识别、工作场地的选择和风险控制、工人对风险的知情问题以及工人健康的医学保障等。另一方面，纳米技术的目标是在分子和原子层面重塑世界。这就涉及未来世界的图景和我们对世界的理解与基本概念问题。因而这方面的伦理讨论多从对未来世界的大胆推测和想象开始，设想了一系列可能的未来场景，并就其可能的后果进行伦理辩论。如果可能在大脑和机器之间建立直接的交互，当机器被用来阅读人的思想或者特定的精神状态时，就侵犯了人的隐私；如果分子制造在接下来的20—50年里可以实现，我们需要为全球富裕时代和新经济组织做好准备等。

显然，这些讨论——无论是关于现实的还是未来的问题的讨论，都是从后果出发、从可能性出发的。不同的是，有的是从现实的后果出发，有的是从潜在的后果出发。这些讨论对于唤醒人们对纳米技术风险的意识，从纳米技术发展的早期即开展风险管理和治理的同步研究，无疑具有重要的实践意义。然而，和所有的结果主义论证一样，它存在着两个致命的弱点，一方面，它难免陷于功利主义的风险与利益权衡，而在一个价值多元的世界里，人们很难就此达成共识；另一方面，对于纳米技术这样的不确定性技术而言，从结果出发的伦理评价由于其结果的推测性而难免走向乌托邦或敌托邦的幻想。

Nordmann认为，这种“If and then”的纳米伦理研究模式将关注的焦点瞄准未来，让想象的未来压倒真实的现在，通过If暗示一个可能的技术发展开始，并要求及时关注其结果then。在这个句子前半部分看起来不太可能的未来，在第二部分成为不可避免的东西。一个假定的现实取代了这个假想的未来，一个想象的未来淹没了当下。而我们都知道，对于作为“enabling technology”的纳米技术而言，由于其应用层面的开放性，决定了尽管人们可以证明它的现实的必要性，但却不能证明它的充分必要性，更不可能证明其发展的必然性。此外，这种从可能性到可能性的伦理反思推测虽然预设了未来的科学和技术，却没有考虑未来社会规范和伦理也可能发生变化。

毫无疑问，对可能性的畅想是科学研究的起点。在关于纳米技术的可能性世界的描述中，虽然含有或多或少的推测性成分，或者说“未来主义色彩”，但恰恰是这些想象引导着人们的创新，引导着人们去寻找从可能性转变为现实性的条件。同样，关于纳米技术的伦理学也需要对未来可能性后果的想象，以唤醒人们的伦理意识，在纳米技术发展的早期即采取适当的措施，避免重蹈过去“先发展，后治理”的覆辙。但如果简单地用今天的知识、伦理规范和评价尺度去衡量潜在的、未来的技术、未来的技术活动，这样的伦理评价显然缺乏合理性基础，也同样面临着“道德风险”。

二

纳米技术的概念范文第2篇

目前，纳米技术已广泛应用于材料学、电子学等领域，并逐渐向生物医学领域渗透。2000年，杨氏等[1]在通过研究不同粒径(≤100、150、200、500 nm)的矿物中药雄黄和石决明(纳米、微米和常态)对药效的尺寸效应后认为，利用改变中药颗粒的单元尺寸(使其小到一定程度)以改变其物理状态，可以显著改变中药制剂产生的药理效应，并由此首次提出了纳米中药的概念。此后，国内学者开始了纳米技术在中药领域的应用研究，并取得了一些突破性进展，申请了许多有关纳米中药的专利。纳米技术的应用对中药的研究和开发产生了巨大的推动作用。

1 纳米技术应用于中药研究与开发的意义

1.1 有助于对中医药基础理论研究的突破

1.1.1 揭示中药“归经”的实质 中药归经是中药选择性地归属于机体疾病状态的某些脏腑经络的属性，是药物作用的定位概念。传统的归经理论没有阐明归经所依据的经络、脏腑的实质，随着时代的发展，它已经难以继续指导中药新药的研究和开发。中药归经理论的进一步研究应该是全面探讨归经的物质基础，并从分子水平阐明这一理论所涉及的现代生理、生化、药理、病理等问题，揭示归经的实质。目前，中药归经理论实验研究的其中一类思路是观测中药有效成分在体内的分布及作用部位[2]。随着纳米中药粒子或纳米中药微胶囊的发明，可以利用其控释效应，使中药有效成分恒速稳定地作用于动物模型或人体的作用器官或特定靶组织，并较长时间地维持其有效的浓度，从而较好地确定药物主要作用的某些生理系统，揭示中药归经的实质。

1.1.2 进一步完善中药“升降沉浮”理论

中药的“升降沉浮”是指药物作用于人体的趋势。升降沉浮作为用药的基本原则，它与临床治疗有着密切的关系。在临床治疗时，需根据药物升降沉浮的不同特性选用相应的药物。传统理论认为，代赭石、半夏等能引药向下，作用趋势向下；人参、黄芪等能益气升提，作用趋势向上；金银花、细辛等可作升浮药；大黄、黄连等可作沉降药。因此，我们可以将纳米级的这些中药作用于生理器官，跟踪其作用趋向，确定其“升降”或“沉浮”。

1.1.3 揭示“五脏相音”的实质

五脏相音理论认为，五脏相应于不同的声音，五脏脾、肺、肝、心、肾相应于五音宫、商、角、徵、羽，可以根据人们声音的变化，以作为诊断和治疗的依据，提示应当进行何种经络调理和饮食调理，最终达到治未病的目的[3]。2004年，德国Gimzewski教授[4]在《Science》杂志上发表了其研究成果，利用原子力显微镜(atomic force microscope)精确地测知了单细胞细胞壁上的任何振动，并把它们转换为声音，开创了基于纳米水平的细胞声学，也开创了一个新的高科技研究领域——声音与疾病的关系。这与《黄帝内经》中论述的宏观意义上的脏腑声音、辨色听音察体诊断疾病、以声音区分阴阳并进行饮食和经络调理以达到治未病的理论具有惊人的相似之处[5]。因此，纳米技术的应用，将可能揭开中医“五脏相音”理论的神秘面纱，以更好地指导中药新药的研究和开发。

1.2 有助于提高制剂质量和水平，促进中药新产品的开发

1.2.1 改善传统制剂工艺，丰富中药剂型，提高制剂质量和水平

采用传统的水提或醇提的制剂工艺容易破坏中药的生物活性成分及有效成分，而一些与纳米技术相关的制剂技术的应用，如分子包合技术、脂质体技术、固体分散技术、固体脂质纳米粒技术、聚合物纳米粒技术和微乳技术等，不仅可以极大地丰富中药传统的以汤、丸、散、膏、丹为主的剂型，引入高效透皮释放制剂、口服控释片、口服含片、干粉吸入剂、鼻喷雾剂、舌面速溶片以及植入制剂、微乳剂和脂质体等多种新剂型，也将显著地提高中药制剂的质量和水平，如可以极大地提高制剂的混合均匀性、分剂量准确性以及可压性。

1.2.2 增加新功效，促进中药新产品的开发

纳米中药的量子尺寸效应和表面效应将导致其物理化学性质、生物活性及药理性质发生根本的变化，从而赋予传统中药全新的药效，拓展治疗范围[3]。例如，纳米化后的牛黄和灵芝都呈现普通牛黄和普通灵芝不具有的药效。若将纳米中药应用到保健品或化妆品中，将促进中药材保健品、化妆品工业的发展，拓展中药的使用范围。此外，若将纳米中药作病毒诱导物，将可能实现不含抗生素的长效广谱抗菌功效和抗病毒功效，开发出新一代的广谱抗菌药物。总之，纳米技术在中药领域的应用，对加速中药新药的研制与开发具有重要的意义。

1.2.3 促进中药制剂的标准化和国际化，提升中药的市场竞争力

中药的多种新剂型，可以使其使用方法更符合现代医学标准，利于其在国际市场上的推广。将纳米技术引入中药的研究与开发，能在纳米中药的制药技术、药效等诸方面建立一系列具有自主知识产权的专利技术和创新方法，能使中药的质量评价有国际化的标准，从而有助于提升中药的市场竞争力。

1.3 有助于提高中药的生物利用度和疗效

中药一般都含有较多的木质素、纤维、胶质、脂肪、糖类等，用传统方法粉碎往往难以达到细胞破壁，影响了中药材中有效成分的浸出，妨碍了药物在生物体内的吸收。中药粒子的纳米化可以使细胞破壁，大大提高中药有效成分的渗透性或溶解度，提高药物的生物利用度；还可以利用纳米化的中药所具有的缓释功能和靶向给药功能，提高药效。另外，也可以利用中药的纳米包覆技术，改变一些中药制剂的亲水亲油性，提高中药的临床疗效。这将有利于减少用药量，节约有限的中药资源。

2 存在的问题

2.1 与中医“辨证用药”原则相悖

中药复方的药理作用机理较复杂，往往多元反应同时进行。中药从单味药到组合成方，不仅量变，而且质变，中药在不同复方中的功效可能有所不同，这与药物在不同的复方中可能发生不同的化学反应有关。随着纳米技术的应用，中药成分之间的某些物理化学反应将受到控制或发生根本性的变化，使得药物脱离了复杂的化学环境或使化学环境更加复杂，导致中药有效成分和药效的不确定性，并影响药物的稳定性，从而可能改变药物的功效，与中医“辨证用药”的原则相悖。

2.2 与中医药“价廉”的特点相悖

纳米技术在中药制备领域的应用将极大地提高其生产成本，势必会影响到中药的销售价格，使原本以质优价廉取胜的中药因价格因素而难以推广，也会影响到我国具有中国特色的医疗卫生保障体系的建设。

2.3 一些基础性研究工作有待加强

①纳米中药制备的理论与技术研究，包括适合中药制药行业使用的系列超细颗粒装备及配套设备的研制和产业化工作；②纳米中药质量评价和质量控制方法研究，建立纳米中药药理、疗效、病理学和毒理学的理论与系统评价方法；③纳米中药新产品开发的理论和技术研究以及产业化推广工作。

3 结语

纳米技术是21世纪最具发展前景的领域之一，它给中医药的现代化提供了新的思路和方法。随着纳米技术在中药研究与开发领域的一些应用基础研究上获得突破，它必将极大地促进中药现代化的进程。

参考文献

[1] 杨祥良.基于纳米技术的中药基础问题研究[J].华中理工大学学报，2000， 28(12)：104－105.

[2] 赵宗江，胡会欣，张新雪.中药归经理论现代化研究[J].北京中医药大学学报，2002，25(1)：5－7.

[3] 高也陶，李捷玮，潘慧巍，等.五脏相音——《黄帝内经》失传2000多年的理论和技术的现代研究[J].医学与哲学(人文社会医学版)，2006， 27(9)：51－53.

[4] Pelling AE， Sehati S， Gralla EB， et al. Local nanomechanical motion of the cell wall of Saccharomyces cerevisiae[J]. Science，

2004，305(5687)：1147－1150.

纳米技术的概念范文第3篇

既然，这一项新兴技术让世界各国站在同一起跑线上，我们完全可以利用我国扎实的基础教育在中学阶段开发和实践纳米课程，争取能培养更多学生对于科学的兴趣，提高学生的科学素养，并为高校输送一些愿意在科学道路上继续埋头苦干的学子.

本文笔者主要想和大家一起讨论在高中阶段开展纳米课程的一点思考，选择高中生这个群体，是因为他们已经在初中阶段学过了物理、生物、化学的一些基础知识，这样对于接受纳米知识做好了一些科学准备.幸运的是，笔者所在的学校十分重视实验室的建设，装备了纳米实验室，也为笔者进一步开发课程资源提供了近水楼台的条件.

我们可以在高中阶段对学生开发哪些纳米课程资源呢？能在中学装备纳米实验室的学校不多，高校的课程对于高中生又太难，在实践中我们只能摸着石头过河，我们相信将来随着纳米技术的普及，会有更多的学校开设这样的课程，这里我们只能是抛砖引玉，提一些自己粗浅的想法.

1 了解纳米和纳米技术

1.1 让学生知道纳米究竟是什么东西？

纳米（nm）实际上是一种计量单位，从宏观的角度上看1米等于100万微米，而1微米等于1000纳米；从微观上看，纳米是描述原子、分子等尺寸及其距离，1纳米仅等于十亿分之一米，人的一根头发丝的直径相当于6万个纳米.纳米小得可爱，却威力无比，它可以对材料性质产生影响，并发生变化，使材料呈现出极强的活跃性.科学家们说，纳米这个“小东西”将给人类生活带来的震憾会比被视为迄今为止影响现代生活方式最为重要的计算机技术更深刻、更广泛、更持久.

1.2 让学生知道纳米技术应用广泛

在汽车行业，纳米技术的应用十分广阔.特别是纳米技术的集成，可以使这个传统产业产生新的亮点，拥有更清洁的能源、更好的安全性能，更强的马力等等.这些方面已经引起一些大公司的关注，预计在近期内可形成约10亿美元的市场.

在建材行业，纳米技术的全面应用，将使这个传统产业发生翻天覆地的一场革命，绿色家具、环保洁具、绿色装修、清洁能源等等，将彻底改变人类的生活.

在纺织行业，纳米技术的应用将给人类提供更加舒适的着装，提供更优良品质的功能纤维，甚至可以应用到国防技术上，从而引发纺织面料的又一次革命，提高我国纺织品的附加值和我国纺织业的整体实力水平，同时大大提高我国纤维产业在国际市场的竞争力，把我国从纺织大国变成真正的纺织强国.

在机械行业，纳米技术的应用，将解决该行业的一些难题，加速产品的升级换代，提升我国机械工业的水平，从而促进我国的加工制造业飞速发展，承担起世界加工厂的重任.

在改造传统工业部门的同时，纳米经济也在促进着新兴经济部门的不断发展和创新.下面让我们具体的来看一下纳米技术对新兴经济的作用.

在电子信息产业，纳米技术的应用将为电子信息产业的发展克服以强场效应、量子隧穿效应等为代表的物理限制，制造出基于量子效应的新型纳米器件和制备技术.这将是对信息产业和其它相关产业的一场深刻的革命.这些技术的突破将全面地改变人类的生存方式.正如美国《新技术周刊》指出，纳米技术在电子信息产业中的应用，将成为21世纪经济增长的一个主要发动机，其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌.

纳米技术将在生物医学、药学、人类健康等生命科学领域有重大应用.在纳米生物材料、微细加工、光学显示、生物信息和分子生物学等技术积累的基础上，发展生物芯片技术，形成新型生物分子识别的专家系统、临床疾病检测系统、药物筛选系统和生物工业活性监测系统等实用化技术，具有重要的社会与经济前景.

纳米技术在环保产业上的应用，将使处理“三废”的手段更有效率，使人类居住的环境得到很大程度的改善.我国为实现可持续发展战略，对新型纳米环境材料及技术也提出了新的迫切需求.

2 了解我们身边的纳米材料和纳米技术的应用

这样的例子举不胜举，完全可以让学生通过网络自己搜寻，然后再相互沟通和交流.

比如：日本的8 mm摄像机的生产，抗菌除臭冰箱、洗衣机、高性能彩打墨粉等，都是采用的纳米技术，如果在分散的纳米分子材料上经过特殊处理，再运用到纤维物体上，那么衣服就可以不粘油、不粘水，由于纳米分子非常非常小，它不会影响纤维物体的透气性和清洗效果.

又如：纳米技术用在医学上，专家们把磁性纳米复合高分子微粒用于细胞分离，或者把非常细小磁性纳米微粒，放入一种液体中，然后让病人喝下后，对人身体的病灶部位进行治疗，并且通过操纵，可使纳米微粒在人的身体病灶部位聚集进行有目标的治疗，在不破坏正常细胞的情况下，可以把癌细胞等分离出来，也可以制成靶向药物控释纳米微粒载体（俗称“生物导弹”），用于治疗脑栓塞等疾病，同时也可用纳米技术生产出纳米探针（微型机器人）深入体内治疗疾病或清理体内垃圾等.如果在火箭燃料中加入不到1%的纳米铝粉，就可将燃烧能力提高一倍，纳米技术如果应用在陶瓷上，可使陶瓷具有超塑性，大大增强了陶瓷的韧性，不怕摔，不怕碎，陶瓷坚固无比.另外，戴上涂有纳米涂料的眼镜，在寒冷的冬季，人们从室外进入室内，就能避免眼镜上蒙上一层水气.令科学家高兴的是，纳米钛与树脂化合后生成的多种全新涂料，具有多种同类产品无法相比的优越性，在海水中浸泡10年不损，并具有神奇的自我修复能力和自洁性，纳米钛还作为唯一对人植物神经、味觉没有任何影响的金属，其用途广泛.

3 利用扫描隧道显微镜TSTM看微观世界并制作简单的纳米材料

3.1 了解扫描隧道显微镜的原理，学会操作扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜Scanning Tunneling Microscope缩写为STM.它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率.此外，扫描隧道显微镜在低温下可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具.

STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一.

扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料.就如同一根唱针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）.一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面.当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来.电流在流过一个原子的时候有涨有落，如此便极其细致地探出它的轮廓.在许多的流通后，通过绘出电流量的波动，人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽图片.

操作扫描隧道显微镜是个精细活儿，学生需要在教师指导下分步骤反复训练才能逐渐熟练起来.制作一个良好的针尖是实验成功的关键，而针尖的材料是铂金，为了让这个价格昂贵的实验耗材以后少损失，教师特别需要指导学生在实验初学好此基本功，这就如同学武功的人一定要练好马步一样.同时，学生还需要学会操作软件，记录数据和图像，因此学生需要具备一定的操作电脑的能力.

3.2 学会制作纳米材料

比如Fe纳米材料的制备方法可以分为两种：

（1）物理制备方法

具体又包含气相法、惰性气体蒸发、原位加压制备法、磁控溅射法与等离子体法等.

（2）化学制备方法

具体又包含水热法、溶胶-凝胶法、喷雾干燥法、微乳法等.

我们可以与学生用其中一两种方法尝试制作Fe纳米材料并[HJ1.73mm]研究其性质，这需要学生具备一定的物理、化学知识功底.

4 了解假纳米和纳米技术的风险

4.1 纳米打假

纳米技术并非高不可攀，但也决非人人都能“纳”一把，因此，我们要提前做好纳米技术的打假工作，为纳米技术的发展创造良好的空间.现在只要留心大城市的市场上，打着“纳米家用电器”、“纳米防辐射衣服”、“纳米防紫外线化妆品”、“纳米太阳伞”等新奇广告招牌随处可见，就如同“绿色食品”、“基因食品”、“数字电视”等一样，“前卫”商品堂而皇之地摆在商场的柜台上，纳米技术的用途相当广泛这点不错，但还没有到广泛地应用阶段，因此，一些企业借纳米造势，趁老百姓对纳米技术的内涵还不太清楚，或把一点点皮毛的加工谎称为纳米技术，甚至置纳米材料不会释放微波这一普通常识不顾，声称自己产品能释放保健微波来欺骗消费者.

学生既然在学校学习了相应的纳米知识，应该去更多地影响身边的人，帮助大家识别真假纳米，这其实也是学生学以致用的过程，在这过程中，学生会更多地查找资料，思考讨论，更进一步提高了科学研究的能力.

4.2 纳米技术的负面效应

北京大学化学与分子工程学院刘元方院士说，随着纳米科技的迅猛发展，各种性能优异的纳米材料已经从实验室走出来，成为触手可及的商品，但除了产品功能，这些新型材料对生态环境的影响远远没有被我们了解.

目前需要解决的问题是，原来没有毒性的化学物质到了纳米尺度后是否对环境安全带来新的风险.目前有关尺度、形貌对毒性的影响，纳米材料与其他物质相互作用，外界环境如温场、光场、pH值对暴露在环境中的纳米粒子可能带来的安全风险等方面的研究甚少，基本处于空白状态.因此，需要着手建立纳米尺度有毒化学物质的数据库，进一步明确划分纳米尺度有毒化学物质的范围，以利于重点防范这些物质在生产和应用过程中对环境安全造成的危害.

同时，在纳米改性升级产品中，对纳米材料存在引起环境安全风险的研究，也才刚刚引起人们的注意.其中最值得注意的是化工产品，如农药、化肥、杀虫剂，因为这些产品与农业关系密切.纳米材料改性后产品功能升级，提高了使用效率，但是无机纳米粒子和有机修饰的纳米粒子，以及纳米尺度的有机金属离子的络合物却直接暴露在空气、水和土壤中，它们给环境安全带来的潜在风险应引起高度重视.

纳米技术的概念范文第4篇

【关键词】纳米技术；纳米中药；剂型改造；研究进展

纳米科学技术(Nano-ST)是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技,它的基本涵义是在纳米尺寸(

10-9~10-7m)范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子,创制新物质[1]。药剂学领域中纳米粒子的研究早于“纳米技术”概念的出现,70年代就已经对纳米脂质体、聚合物纳米囊和纳米球等多种纳米载体进行了研究。目前,我国中药剂型的老化、单一,是中药制剂难以打入国际市场的重要原因之一，同时，由于我国中药提取工艺及设备落后,限制了中药临床疗效的提高。充分利用现代科技手段，使中药具有先进的生产工艺和现代剂型可能是现代中药发展的重要方向之一。

1 纳米中药

徐辉碧等[2]认为“纳米中药”是指运用纳米技术制造的、粒径

2 固体分散技术和固体分散体

这是应用纳米技术分散水溶性药物在载体中，以增大药物的溶出-吸收，提高药物生物利用度比较典型的新技术、新剂型，近年来已被大力研究推广，还被应用与水溶性或水难溶性制成缓、控释的固体分散体。固体分散体中的水难溶性药物是以微粒、微晶或分子状态分散在易溶于水的固体载体中。若选择载体、制备方法得当，药物与载体的比例合理，制得的固体分散体中的药物分散的粒径均

3 包合技术和包合物

包合技术应该完全属于纳米技术的范围，也是一种纳米药物粒子的制备方法。包合技术所采用的载体材料，本身就是一种纳米尺度的分子材料。已被选用的主要是环糊精类，有α，β和γ型三种，目前还有它们的衍生物。这三种环糊精分别由6、7、8个葡萄糖分子组成，都具有筒状结构。其中β-型的结构，由7个葡萄糖分子环合而成筒状，内径为0．7~0．8 nm，可容纳几个药物分子，形成不到2 nm的药物超微粒，这样的包合物又称为分子型包囊。由于载体是种多羟基物质，且羟基排列于筒状结构的外壁，极易分散于水中，筒内侧可包裹水难溶性的药物分子，从而大大提高水难溶性药物在水中的溶出和体内的吸收，从而提高生物利用度，还可降低药物的刺激性和增加药物的稳定性以及用于一些液体药物的粉末化。中药挥发油应用包合技术制备包合物的研究报道较多，是包合技术在药学上应用的最好例子。如维感颗粒中挥发油β-环糊精包合物制备及稳定性研究[6]；益智挥发油β-环糊精包合物的稳定性考察[7]等。

4 毫微囊

20世纪70年展起来的毫微囊包裹技术是一种纳米级包裹技术,在中药研发中引进该制剂技术对中药现代化意义重大。毫微囊的粒径范围一般为10~100 nm,其优点在于[ 8-10 ]：所用包裹材料便于进一步表面修饰,以达到主动靶向的目的;一般成品稳定性较好,便于加工、灭菌;可制成缓释剂,以延长疗效;对所包药物有保护作用,可防止氧、介质和体内酶对药物的破坏;选用适当囊材又可达到生物相容,能在体内生物降解,从而减少毒副作用。如最近日本研究人员将抗癌药制成毫微囊,可定点将药物直接送到癌灶。这种包着药的高分子微胞进入血液后,在正常血管中是很难泄漏出来的,但是癌变组织周围的血管容易渗出大分子,所以这些带药的高分子微胞运行到癌变部位时,就会从血管里渗出来,滞留在那里,因而使药物具有了极强的靶向性[11]。

5 纳米微乳化技术和微乳剂

纳米微乳化技术是指将油、水、乳化剂和助乳化剂按一定比例在一定温度下通过适当方法混合成外观透明的胶体分散系统的技术。微乳液是由油、水、表面活性剂和表面活性剂助剂构成的透明液体,是一类各向同性、粒径为纳米级的、热力学、动力学稳定的胶体分散体系。由于微乳液的液滴在纳米尺寸范围内,所以又称为纳米液滴或纳米乳液。微乳液小球的粒径小于100 nm,所以微乳液呈透明或微蓝色;一般乳液小球的粒径为100~500 nm,所以乳液是浑浊或半透明的。通过微乳液聚合的方法可以得到尺寸分布较窄的高分子纳米颗粒,这种纳米高分子材料具有一些崭新的性质和功能。据文献报道,已用微乳液制备的纳米粒子有金属纳米粒子(Pt、Pa、Rh、Ir 等),半导体纳米粒子(CdS、PbS)、Ni、Co等金属的硼化物,SiO2、Fe2O3等氧化物、磁性材料等,其中某些纳米金属粉末可作为制备动物生长素药物的新型添加剂,还可用于免疫分析［12~15 ］。此外,微乳液本身可以作为溶剂应用。微乳液在相同溶液里能溶解不同极性的很多材料。这种独特的溶解性使微乳液能够应用于药物缓慢释放体系、生物工程上的细胞色素分离、生物转变、生物酶催化有机合成等许多方面，如紫杉醇自乳化微乳的制备及其在大鼠体内的药动学 [16]。

6 脂质体

脂质体(Liposome)系将药物包封于类脂质双分子层形成的薄膜中间所制成的超微型球状药物载体。脂质体根据其结构和所包含的双层磷脂膜层数，可分为单室脂质体和多室脂质体。凡由一层类脂质双分子层构成者，称为单室脂质体，它又分为大单室脂质体和小单室脂质体(粒径0．02~0．08 nm，可称为纳米脂质体)。由多层类脂质双分子层构成的称为多室脂质体，粒径1~5 μm。由于其结构类似于生物膜,可包封水溶性和脂溶性药物,选择性高,靶向性强,具有减少药物剂量、降低毒副作用、无免疫原性、缓慢释放、降低体内消除速度、保护药物、提高稳定性、适合多途径给药等特点,含有药物脂质体的制剂在医药界得到了日益广泛的关注。如靶向性制剂人参皂苷脂质体、丹参多相脂质体、黄芩前体脂质体的研究[17]；鱼腥草挥发油纳米脂质体的制备及其肺靶向效果[18]；甘露聚糖修饰的靶向纳米脂质体的抗肿瘤作用实验研究[19]等。

7 聚合物纳米粒

聚合物纳米粒作为一种高效、毒副作用低的靶向药物载体,近十年来受到了广泛的关注[20]。药物与聚合物纳米粒的结合可以是包封,也可以是附载,前者形成毫微囊,后者形成分散体,这两种形式的聚合物纳米粒作为口服蛋白、多肽、基因等药物的载体,已有文献报道[21]。聚合物纳米粒具有以下优点：①高载药量(包封率)及控制释放特性;②纳米粒表面容易改性,使之不易团聚、在水中形成稳定的分散体;③为生物相容和可降解材料;④聚合物本身经化学改性后,具有两亲性,在制备纳米微粒时,可不再用表面活性剂(而大多数表面活性剂均为非生物相容)。聚合物纳米粒在化学合成药物及蛋白类药物领域里的成功应用,已有大量文献报道,这些药的新剂型应用是可行的，但在中药领域里的应用却较少报道。徐辉碧、杨祥林、谢长生等[22]认为聚合物纳米粒作为中药的新剂型应用是可行的。

8 结语

纳米技术在中药剂型改造中的应用,将极大地丰富中药的剂型，为提高临床疗效提供了保证,并有利于降低药物的毒副作用,使中药具有一定的缓释性和一定的组织靶向性。目前我国的中药产业所以尚未走出困境,在很大程度上是因为中药剂型改造的进展缓慢。纳米技术的介入,在促进新剂型开发应用的同时,使中药制剂工艺避免了传统中药及其复方在加工过程中繁琐的处理工序,从而有利于对制剂质量的控制,促进中药生产走向工程化、标准化和规模化,并有望将中药制成高效、速效、长效、剂量小、毒性小、副作用小、服用方便的现代制剂,符合并达到国际主流市场对产品的标准和要求,最终实现中药产业的现代化和国际化。

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纳米技术的概念范文第5篇

关键词:科技伦理;问题;责任

中图分类号:B82文献标识码:A

一、科技伦理学的概念和研究内容

科技伦理学是一门交叉学科,是科学技术学与伦理学相结合的产物。科学技术学与伦理学之所以能够联系起来,形成―门独立的学科――科技伦理学,是因为作为第一生产力,科学技术是与利益问题分不开的,关系到人类的利益,而伦理学的基本问题则是道德与利益的关系问题。这样,利益问题就成了科学技术与伦理道德统一的基础或联系的桥梁。科技伦理学主要是指科技创新活动中人与社会、人与自然和人与人关系的思想与行为准则,它规定了科技工作者及其共同体应恪守的价值观念、社会责任和行为规范。研究者指出,科学伦理和科技工作者的社会责任事关整个社会的发展前途。概括地说,作为科学技术学与伦理学相结合的科技伦理学,主要研究人与自然的道德关系、科学技术的伦理本质、科技发展与道德进步的互动及其机制。

二、常见的科技伦理问题

(一)生命科学的伦理问题

1、克隆技术与科学伦理。克隆技术引起的伦理问题最令人关注。克隆人也许为人类实现长生不老的千年梦想提供了有科学依据的可能,但祸福总相依,克隆行为将会损害被克隆者的公民权益,使被克隆者的唯一性、独特性大大降低。同时,自我欲求、需要、生存价值受到限制,与他人同样所应有的自、自决权将会遭到否定。科学家在控制生命、实践生物技术的过程中,其行为时刻面对着道德选择。由于人类胚胎干细胞研究与“克隆人”仅仅是一步之遥,在人类胚胎中收集胚胎干细胞必须要考察行为人的动机。人的胚胎是生命的一种形式,它具有发育成一个个体人的潜力,随意破坏人的胚胎实际上是在扼杀人的生命,是不道德也是非人道的。尽管世界各国政府和科学家对“克隆人”技术表示强烈反对,但是对于人类胚胎干细胞克隆技术应用于人体医学科技领域则给予高度关注。

总之,国际社会及各国政府的制约是确保生物技术健康发展的必要条件,而科学家的个人行为范式是确保生物技术造福于人类的决定性因素。科学家的个人觉悟、道德情操、思想品德、献身科学的勇气及高尚的人文精神,都将对21世纪生物技术的发展起到极大的推动作用。

2、基因研究中的科学伦理。基因工程技术是生物工程技术的核心。人类基因组研究是从分子水平直接探索人类自身奥秘的伟大科学工程,是人类认识自我、追求健康、战胜疾病最为重要的科学研究行为。它之所以在全球范围内引起轰动,除了其自身的科学价值和经济价值外,一个重要的原因就是它对伦理、法律等构成了挑战。

按科学家的设想,人类基因组研究计划旨在建立起全球性的人类基因多样性资源库(包括生物样品、统计数据、相关的信息等)。人类基因组研究的目标与意义主要包括如下几个方面:探讨人类的起源,了解和说明人类进化的历史,从微观层面深化对人与人、人与社会、人与自然关系的认识,为寻求导致疾病与防治疾病的遗传因素以及为这些因素与环境的相互关系提供更基础的信息。但是,人们在享受这一成果的同时,不能不思考它带来的各种伦理问题,如基因争夺与基因殖民主义;基因隐私与基因歧视;个体自决权问题;基因治疗与基因犯罪等。

此外,还有转基因技术应用的安全性问题。转基因技术是利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其他物种中,使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。尽管转基因技术可以提高作物的产量、增强作物的抗病虫害能力,但转基因产品的安全问题却一直存在争议,至今尚无定论。人们对转基因技术的主要担心有:含有抗病虫害基因的食品是否会威胁人类的健康、转基因产品对环境的影响、转基因产品是否会破坏生物的多样性和转基因产品带来的伦理问题等。

(二)生态环境伦理问题。人与自然环境的关系问题,自人类出现就已经存在。人既依赖自然而生存,又是改变自然的力量,人与自然是依存、适应、冲突与和谐的关系。随着科技进步和生产力的提高,人由自然的奴隶变成自然的主人,人与自然的关系也逐渐成了改造与被改造、征服与被征服的关系。人类以自然的主人自居,片面地按照人类的主观意志或需求去改造自然,往往会违背客观规律,酿成环境恶化、资源枯竭的苦果。

实践证明,“人类中心论”漠视自然客体,过分强调人类的价值主体地位,有悖于可持续发展思想,已逐渐失去社会思维主体地位。生态环境伦理学是人与自然道德生活的理论基础,它根据生态学揭示的人与自然相互作用的规律,对资源利用和环境保护进行深层次的哲学思考,它突出强调在改造自然中要保持自然的生态平衡,要尊重和保护环境,不能急功近利,不能以牺牲环境为代价取得经济的暂时发展。

当前,建构生态环境伦理要主张人与人及人与自然的生存平等、利益平等和发展平等,即一部分人的发展不能以牺牲另一部分人的利益为代价,既要求代内平等,也要求代际平等。所谓代际平等的道德原则,就是当代人与后代人在享用自然、利用自然、开发自然的权利要均等。解决代际不平等现象,必须建构生态环境伦理,用理性约束人类的行为,树立可持续发展的生态环境观念。

(三)纳米等“新材料”的科学伦理问题。自20世纪九十年代纳米产品进入人们生活以来,纳米材料已经应用于大众生活的各个方面,显示出巨大的发展潜力。纳米技术是对大小在100纳米以下的物质进行操作,利用物质在这一尺度上表现出的独特性质来制造新产品。目前部分计算机芯片、防皱的裤子、DVD播放机、自洁玻璃、防晒霜中的遮光剂等产品,都是应用纳米技术的实例。

但近期,纳米技术对人类健康和自然环境的负面影响,成了科学界研究的新课题。在美国化学学会2003年年会上,有3个研究小组分别报告说,纳米材料具有特殊的毒性。美国航空航天局太空中心的研究小组发现,向小鼠的肺部喷含有碳纳米管的溶液,碳纳米管会进入小鼠肺泡,并形成肉芽瘤,而用聚四氟乙烯制作的纳米颗粒毒性更强。纽约州罗切斯特大学的研究小组让大鼠在含有这种纳米颗粒的空气中生活15分钟,会导致大多数老鼠在4个小时内死亡。研究人员指出,这只是初步结果,还需要做更深入的研究。

开展纳米技术的安全性研究,并不是要限制纳米技术的发展,而是要更科学地发展纳米技术。研究发现,纳米技术一旦渗透到生物学领域将迅速改变农业和医学的面貌,人类生活方式也将在纳米技术与计算机和基因生物学的结合中迅速出现革命性的变化。同时,在人类健康、社会伦理、生态环境、可持续发展等方面将会引发诸多问题。

(四)网络时代的信息伦理问题。20世纪九十年代以来,以数字技术、多媒体技术和网络技术为代表的现代信息技术推动着人类社会从后工业社会向信息社会迅速转变,引发了信息传播在媒介形式、报道方式、受众地位、受众行为等多方面产生了一系列深刻的变革,同时也带来了信息伦理问题。

网络的开放性使得文化和价值观各异的人们参与到网络中来,在网络交往活动中,首先面临的是对个人隐私的挑战,如何保护合法的个人隐私、如何防止把个人隐私作为谋取经济利益的手段,成为网络时代的主要伦理问题。虚拟与现实之间,一系列其他新的社会问题诸如网络犯罪、网络病毒、网络黑客、垃圾邮件、网络安全、信息垄断、网上知识产权,以及利用信息网络进行恐怖活动和发动信息战争,危害社会公共利益和威胁国家安全等随之产生,这些都引发了计算机网络技术与信息伦理的激烈冲突。

专家指出,要构建新形势下的信息伦理,必须在四个方面有所突破:一是提高公民的信息伦理意识;二是制定出清晰的信息伦理准则;三是超前预示各类信息伦理问题;四是进行信息立法,互补信息伦理。

(五)基因武器和生化武器的军事伦理问题。世界上任何的高新技术一经开发,很快就会被应用于军事领域。像美俄两国始终致力于把最新技术引入核武器系统中,以实现其核武器的现代化,奉行对别国的核威慑战略。典型的还有基因技术在军事领域的应用及其所带来的军事伦理问题。

基因武器还可以根据人类的基因特征选择某一种族群体作为杀伤对象。原理是人类不同种群的遗传基因有一些差别,将基因表现不同的产物当作攻击目标是完全可行的,因此科学家们也称这种“只对敌方具有残酷杀伤力,而对己方毫无影响”的新型生物武器为“种族武器”。

与造价昂贵的大规模杀伤性武器相比,基因武器有着许多无可比拟的优势:一是成本低、产量高、杀伤能力强;二是使用方法非常简单,难以防治。基因武器从使用到发生作用都没有明显征候和特殊标记,因而很难迅速隔离和及时救治。

科学技术是一把双刃剑,既是“上帝”又是魔鬼,在为人类创造物质财富和精神财富的同时,也使战争的最基本要素――武器的研制和使用得到了飞速发展。自武器进入热核时代、生化时代以来,不管是用战争手段维护正义,还是用战争手段夺人城池,都产生一个非正义的结果,那就是对地球、对人类赖以生存的地理环境造成巨大的毁坏,因此必须要用正义的伦理道德来约束和制止。

三、科技伦理的道德约束和科学家的社会责任

科技给人类带来的一切危害都不是它本身的过错,但科技方法、科技活动、科技成果以及成果的运用,明显渗透着社会文化和伦理道德的因素。科学上“能够的”并不是伦理上“应该的”。作为先进文化的重要组成部分,科技伦理道德的发展方向对整个社会伦理道德的建立和完善有着极为重要的意义。

科技伦理是对科技活动的道德引导,是调节科技工作者相互之间、科技共同体与社会之间诸种关系的道德原则、道德规范。科技伦理不仅蕴含一般的伦理价值,而且包容科学技术真价值。如果一个科学家明明知道某项科学发现将会严重危及人类的生存,那么他就不应该把这一发现公布于众;另外,不论科学研究还是它的社会运用,都是在社会中进行的,而这一舞台的导演是各国政府,因此政府必须规范科技运用,采取措施加强科技发展中的道德伦理约束极为必要。

科学家的社会责任关系到整个社会的道德取向和道德规范,全社会必须关注科技伦理和科学家群体的社会责任问题,在面对种种新的技术成果的同时,不能忽略其自身涉及的种种现实及潜在的危险,必须正确地利用科技成果为人类造福,维护人类的健康和生命,最大限度地避免由于科技成果的使用不当而给社会带来的负面影响。

(作者单位:陕西科技大学)

主要参考文献:

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[2]方福德.科技与伦理[N].光明日报,2000.9.18.