纳米的潜在危害

和生物技术一样,纳米科技也有很多环境和安全问题(比如尺寸小是否会避开生物的自然防御系统,还有是否能生物降解、毒性副作用如何等等)。

纳米技术的潜在危害可以广义的划分为下面几个方面:

  1. 纳米颗粒和纳米材料对健康的潜在危害
  2. 分子制造(或高级纳米技术)的危害
  3. 社会危害

纳米颗粒和纳米材料对健康的潜在危害

纳米材料(包含有纳米颗粒的材料)本身的存在并不是一种危害。只有它的一些方面具有危害性,特别是他们的移动性和增强的反应性。只有某些纳米粒子的某些方面对生物或环境有害,我们才面临一个真的危害。

要讨论纳米材料对健康和环境的影响,我们必须区分两类纳米结构:

1. 固定纳米粒子
纳米尺寸的粒子被组装在一个基体、材料或器件上的纳米合成物、纳米表面结构或纳米组份(电子,光学感测器等),又称为固定纳米粒子。

2. 自由纳米粒子
不管在生产的某些步骤中存还是直接使用单独的纳米粒子,称为自由纳米粒子。这些自由纳米粒子可能是纳米尺寸的单元素,化合物,或是复杂的混合物,比如在一种元素上镀上另外一张物质的“镀膜”纳米粒子或叫做“核壳”纳米粒子。

目前,公认的观点是,虽然我们需要关注有固定纳米粒子的材料,自由纳米粒子是最紧迫关心的。因为,纳米粒子同它们日常的对应物实在是区别太大了,它们的有害效应不能从已知毒性推演而来。这样讨论自由纳米粒子的健康和环境影响具有很重要的意义。更加复杂的是,当我们讨论纳米粒子的时候,我们必须知道含有的纳米粒子的粉末或液体几乎从来不会单分散化,而是具有一定范围内许多不同尺寸。这会使实验分析更加复杂,因为大的纳米粒子可能和小的有不同的性质。而且,纳米粒子具有聚合的趋势,而聚合的纳米粒子具有同单个纳米粒子不同的行为。

健康问题
纳米颗粒进入人体有四种途径:吸入,吞咽,从皮肤吸收或在医疗过程中被有意的注入(或由植入体释放)。一旦进入人体,它们具有高度的可移动性。在一些个例中,它们甚至能穿越血脑屏障。

纳米粒子在器官中的行为仍然是需要研究的一个大课题。基本上,纳米颗粒的行为取决于它们的大小,形状和同周围组织的相互作用活动性。它们可能引起噬菌细胞(吞咽并消灭外来物质的细胞)的“过载”,从而引发防御性的发烧和降低机体免疫力。它们可能因为无法降解或降解缓慢,而在器官里集聚。还有一个顾虑是它们同人体中一些生物过程发生反应的潜在危险。由于极大的表面积,暴露在组织和液体中的纳米粒子会立即吸附他们遇到的大分子。这样会影响到例如酶和其他蛋白的调整机制。

分子制造(或高级纳米技术)的危害

目前并没有足够的数据显示纳米粒子对环境有负面影响,主要的担心在纳米颗粒可造成的危害上。

社会风险
纳米技术的使用也存在社会学风险。在仪器的层面,也包括在军事领域使用纳米技术的可能性。(例如,在MIT士兵纳米技术研究所研究的装备士兵的植入体或其他手段,同时还有通过纳米探测器增强的监视手段。

在结构层面,纳米技术的批评家们指出纳米技术打开了一个由产权和公司控制的新世界。他们指出,就象生物技术的操控基因的能力伴随着生命的专利化一样,纳米技术操控分子的技术带来的是物质的专利化。过去的几年裡,获得纳米尺度的专利像一股淘金热。2003年,超过800纳米相关的专利权获得批准,这个数字每年都在增长。大公司已经垄断了纳米尺度发明与发现的广泛的专利。例如,NEC和IBM这两家大公司持有碳纳米管这一纳米科技基石之一的基础专利。碳纳米管具有广泛的运用,并被看好对从电子和电脑、到强化材料、到药物释放和诊断的许多工业领域都有关键的作用。碳纳米管很可能成为取代传统原材料的主要工业交易材料。但是,当它们的用途扩张时,任何想要制造或出售碳纳米管的人,不管应用是什麽,都要先向NEC或者IBM购买许可证。

社会危害

纳米技术在各个方面都有都有着广泛的应用。纳米技术的应用可以让可持续利用资源得到更有效的利用,从而使更多的人从中受益。当然纳米技术的应用可能会给社会带来危害,主要的问题包括隐私权,社会代沟,沟通和风险。

隐私权
空气感应系统可以提供有用的信息,例如污染程度,交通状况等并将这些迅速向便携设备,而且还可以用来传递有关个人的信息的活动. 由于这种滥用的可能性是存在的,这些资料需要社会通过立法来加以限制。隐私问题也可能出现在利用先进的医疗诊断的时候。例如让医生进行例行检查的画面可以查看出人们的存在 遗传疾病。那是不是就应该让病人接受早期的治疗呢?如果是的话,那病人就失去了选择的权利;如果不是的话,对于医疗保险公司来说,这是个必要的条件。 那到底是谁应该有权利获得这些信息,又有谁来保护这些信息。

社会代沟
如同以往的技术一样, 纳米技术能产生的效果将会扩大贫富差距, 或者更具体地说,发达国家与发展中国家之间的差距. 这主要是利用纳米技术可以提高医疗保健,交通,能源供应等的应用,从而使更多的人走向富裕的生活。然而,从另外一方面讲,许多的贵重金属和矿物的新纳米材料可望取代,通过减少对这些自然资源的使用从而降低我们依赖从发展中国家来的非再生能源。如过通过纳米技术简单的替代这些资源, 对于发展中国家的经济将是一个巨大的冲击。为解决这些潜在的影响,纳米技术在不同的国家,不同的领域也应该发挥不同的作用。

沟通
有着广泛影响的纳米技术,只能在科学家,工业界人士,政府等之间进行交流。 这在过去往往能造成错误和误解的风险。这些已经被政府,政府资助的研究机构和产业所认知。现在有许多人都热与和社会科学家积极探索这方面的信息,要求对所涉的新发展作出解释以及把发表不同意见的社会成员纳入今后的规划。

风险
纳米材料因为对传统的物质的一些优势正在被开发。但是我们仍然不清楚他们相对于传统的物质会对于身体和环境带来多大的危害。非政府组织已经采取了若干举措来整理公布的数据,不过到目前为止,政府机构并没有认识到纳米材料的风险。 随着专家们向政府提供的建议以及对潜在风险的研究,政府机构的观念也开始有所改变。