[其他媒体]武汉科学家圈地研发纳米技术

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　　纳米衣服不用洗、“纳米水”喝出健康……从上世纪90年代起，实验室里的尖端科技纳米技术一下子被媒体推到了市民面前，它神秘又令人憧憬：纳米究竟是种什么“米”？怎么“种”出来的？对我们的生活将产生怎样的影响？武汉“种植纳米”的水平如何？带着这些问题，本报记者探访了武汉的一些高校和科研机构，请科学家来揭开“纳米”的面纱。

　　纳米是种什么“米”？

　　近日，中国地质大学（武汉）材料科学与化学工程学院的纳米研究课题组再次接到了深圳某美容机构传真的“纳米硫”订单。去年，地大在世界上首次研制出“纳米硫磺”，在面膜、膏霜等化妆品中应用纳米硫材料，对治疗脂溢性皮炎、螨虫、青春痘等有奇效。

　　该院院长皮振邦教授介绍说，“纳米”译自英文“nanometer”，它并不是什么特殊的物质，而是一种度量单位。1纳米等于十亿分之一米，相当于针尖大小的百万分之一，约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术就是指在纳米尺寸范围内，通过直接操纵单个原子、分子来组装和创造具有特定功能的新物质。皮振邦教授强调，当物质颗粒小到100纳米以下，这种物质就可被称为纳米材料。其物理性能与化学性质就会较原来有意想不到的巨变，这些“巨变”正在生物学、材料学、信息技术等各个领域展开，它们对人类未来的生活产生重大影响。

　　纳米带来美好生活

　　最近，新加坡科学家在利用纳米技术治疗裂骨方面取得突破。实验中，专家在大鼠脚骨上制造了大约3毫米的裂缝，然后把以纳米材料制成的骨头构架植入裂缝中，结果5个月后成功让骨头完全愈合。这是纳米技术在医学领域的又一次成功应用，但“纳米”究竟会给我们带来怎样的新生活呢？

　　皮振邦教授介绍说，从第一次工业革命到现在，真正称得上主导技术的只有4次，而“纳米”技术将成为第五次推动社会经济各领域快速发展的主导技术。更重要的是，传统的技术进步往往会耗费巨大的自然资源，而“纳米技术”则将在知识经济中成为最大的节省再生资源和能源的标志。

　　专家预言，借助纳米技术，未来我们有可能用基因芯片、蛋白质芯片组装成“纳米机器人”，通过血管送入人体去侦察疾病；携带DNA去更换或修复有缺陷的基因片段。有可能用纳米药物来阻断血管饿死癌细胞。使用纳米诊断仪只需检测微量血液就可从蛋白质和DNA上诊断出各种疾病。利用碳纳米管，我们可以搭建强度比钢高一百倍，但重量只有钢的六分之一的新型建筑，摩天大楼将修得更高。而用碳纳米材料替代硅芯片，将引发电脑行业的革命……

　　皮振邦教授表示，未来会出现很多自然界并不存在的强度高、对环境友好、节省能源和资源的新型材料，这一影响不会低于现在的计算机、微米技术给人类带来的影响。

　　武汉进占纳米高地

　　武汉的高校和科研机构众多，在纳米研究方面有着自己独特的优势，包括武汉大学、中国地质大学、华中科技大学等众多高校，都设有纳米科研中心。据悉，国内首个中药纳米专利就是由华中科技大学的三位教授最先提出并申请的。

　　来自武汉市科技局高新处的统计信息显示，武汉在新材料研制领域以纳米为重要方向，目前已在包括中药现代化、新化学材料等众多领域“开花”，近几年在省市重大科技攻关项目的推动下，一些神奇的纳米材料相继在武汉问世。

　　目前，武汉大学纳米材料研究中心已研制出可对肝炎等疾病进行快速检测的生物芯片。一般来说，检测肝炎需要静脉抽血，而武大科学家利用生物芯片研制的肝炎检测试剂，只需从手指上挤出一滴血，就可以查出有无肝炎。华中科技大学是纳米中药领域的技术高地，他们运用纳米技术制造粒径小于100纳米的中药有效成分，能极大地提高药性，降低毒副作用，因为一些不易被人体吸收的药物或食品都可做成纳米粉或悬浮液，使其更容易被吸收；而由纳米药物做成的药膏，也可直接通过皮肤吸收而无需注射。中国地质大学在矿物药纳米化研究方向也取得了一系列突破，并率先在世界上研制出纳米态硫磺。华中师大已能将碳纳米管低成本大批量生产。武汉理工大学研制的纳米涂料，10年内可以不剥落，而且不易变色，不易沾上灰尘，装饰性强，目前已在内蒙古生产出几千吨，并投放市场。武汉科技大学、武汉工程大学研制的纳米显像管等材料，也已取得突破性进展。

　　慎称“纳米产品”

　　纳米虽是一个尺度单位，但却成为近年来最时髦的商业“亮点”———“纳米家电”、“纳米水”、“纳米服装”等概念盛行一时。它们都是真纳米吗？连日来，记者就此采访了武汉高校的一些纳米材料专家。

　　皮振邦教授指出，目前市场上的纳米产品，往往给人们带来一些误解。比如纳米冰箱，通常是添加了氧化钛的纳米无机物，具备了一定的抗菌性能；所谓纳米洗衣机，也只能说是添加了纳米材料的洗衣机，而且纳米材料还只是应用在滚筒洗衣机外桶的内壁上，对于最容易产生污垢的内桶的外壁还没有很好的解决办法。

　　他强调：在目前我国相关行业、产品技术标准还是空缺的情况下，这些产品能否被称之为“纳米产品”还是一个问题，而炒作相关的纳米概念显然不是科学和负责任的态度。

　　华中科技大学材料学院一位教授表示，从世界范围看，纳米研究正在向应用和产业化努力，这也从侧面说明“纳米技术”离大规模的应用还有一个过程。这位专家举例说，比如美国前总统克林顿曾提出的用一个方糖大小的存储器可存下国家图书馆的资料，这就是“纳米晶体管”技术，但其目前还仅是实验室产品，不能用于大规模生产，原因在于改造的成本过于昂贵、产品的可靠性和耐久性难以验证，“纳米科技展示的前景非常美好，但要想使纳米材料真正大批量应用在现实生活中，还需要科学家和政府的不断努力。”

　　纳米，有时也会带来伤害

　　不少专家对纳米概念的炒作表示出担心。皮振邦教授还提到了纳米技术可能出现的负效果，他表示：纳米材料是非常小的微粒，如果应用不得当，比如在一些药物中任意应用，也可能突破人体内的一些屏障，对人类的健康造成伤害。

　　他介绍说，他的课题组曾在一项中药研究项目中提出纳米的方向，但有专家表示疑虑：这种药材需要做到那么细吗？具体微小到什么程度能有最好疗效？……这些都值得商榷。皮教授表示，全面看待纳米技术带来的技术进步和可能出现的弊端，表明人们对纳米技术的认识更加理性、成熟。

　　皮教授的观点与近日英国科学家针对纳米危害提出的一份报告的观点相近。该报告呼吁重视这种微粒给人类生活带来的影响，建议规范和检验纳米产品，把纳米产品对人体健康和环境的潜在危害降到最低限度。

　　皮教授表示，目前的问题是，人们不清楚人造纳米微粒及纳米管被人体吸入、通过皮肤吸收及在环境中蓄积，会给人体健康和环境带来什么危害。他强调，目前国内对纳米产品的监控还是一片空白，对于涉及到普通市民安全的纳米产品，人们对应当怎样防护考虑得还不够。纳米技术是美好的，但我们应该把未来的不确定性和风险性降到最低，在这样的情况下逐步发挥纳米技术的应用潜力，为人类造福。

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喷上致密金膜发丝拍成“水桶” 探秘地大“环境扫描电子显微镜”

　　2日，记者在皮振邦教授的研究生龙涛的引领下，参观了地大今年4月刚引进的一台荷兰产“环境扫描电子显微镜”(见上图），价值180多万元。这台显微镜是纳米材料研究的好助手，能将被观测物体放大700万倍，“将一根发丝拍成‘水桶’也不是问题！”

　　进实验室，首先要换上拖鞋，透过实验室的窗户可以看到工作人员正在三台液晶显示器前工作。环境扫描电子显微镜已经完全实现了电脑操作，研究人员只需点击鼠标，就能完成所有的调焦成像等一系列观察动作，最后被放大的图像将直接呈现在液晶显示器上。据介绍，观察物体前，还需在物体表面喷上一层致密的金膜，使被观测物体能够导电，加上这样一道昂贵的“工序”，“观察一次形成图片，费用大概在300元左右。”

　　科研人员介绍，这种显微镜的工作原理就是能够利用一定能量的电子束去轰击样品表面，使电子与样品表面发生相互作用（喷上金膜就是使样品能够导电），并产生有用信息，通过一定的技术手段分析数据并最终成像，可以直接观测到样品表面的微结构、形貌以及元素的分布等。据悉，这一设备对研究岩石、古生物化石、金属材料（包括飞机、汽车等）具有非常重要的作用。

　　纳米科技·历程

·1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品，这是关于纳米技术最早的梦想。

·20世纪70年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想，1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。