摘
要： 纳米技术与纳米材料成为 "& 世纪世界诸国国家经济发展的主要驱动力之一。 随着纳米技术与纳米材料的深入研究， 人
们对纳米材料可能产生的生物效应与安全性问题引起了担忧。 本研究在阐述 "& 世纪初世界主要发达国家纳米生物效应与安全 性研究现状及进展的基础上，介绍了中国纳米安全性研究的动态以及当前世界科学界在纳米生物效应与安全性研究方面所面 提出了中国在适逢纳米安全性研究机遇时所应采取的相关政策建议。 临的 - 个重大问题， 关键词： 纳米技术； 纳米材料； 生物效应； 安全性 中图分类号： . ’& 文献标识码： /
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版， 推动了纳米毒理学研究思路的进一步拓展。 "##. 年 * 月，食物安全法规制定人员发现纳米技术监管 存在漏洞，为尽快建立纳米材料安全性评估体系奠 定了基础。 法国跻身纳米安全性研究领域。 , % 德国、 "##. 年 " 月，联邦教研部和工业界合作，在教 研部的 《 下， 联邦教研部计划在未来 (895F847 计划》 ’ 年内投入约 *## 万欧元、企业计划投入 ".# 万欧 元，共同开展工业化生产纳米颗粒对人体健康和环 境危害的研究。"##$ 年 & 月， 法国投资 ’# 万欧元对 碳纳米管的毒性进行专题研究， 其中 “ 碳纳米管与环 “ 境” 专题涉及碳纳米管对水环境污染研究， 碳纳米 管与人体健康”专题涉及人体巨噬细胞与碳纳米管 接触后引起的反应，从而以保证这种新型纳米材料 的使用安全。 并制定纳米材料 * % 日本推进纳米安全性研究， 毒性研究计划。 自 "# 世纪 1# 年代， 日本作为科技大国， 一直重 视纳米技术研究， 在《 第 & E ’ 期基本计划》 中有关纳 米技术与纳米材料的投入逐期增加， 对“ 纳米安全” 的关注及研究力度逐渐加强。 "##* 年 $ 月与 "##. 年 " 月，日本科学理事会与英国皇家学会分别于伦 敦和日本东京召开了两次 “ 纳米安全联合会议” ， 并 拟定了 《 纳米科技潜在影响》 报告， 从纳米材料的测 量、 纳米材料对健康的威胁、 纳米材料对环境的潜在 影响等方面着手，制定了两机构在纳米安全方面的 研究方向和研究框架，为两个机构共同研究纳米安 全问题提供了科学依据。 "##* 年 $ 月 E "##. 年 ’ 月， 日本科技振兴会出资， 作为 “ 促进社会接受纳米 技术调查研究” 的重要环节， 多家机构联合启动了纳 米材料对健康影响的调查项目。 "##. 年 $ 月，厚生 劳动省制订了一个为期 ’ 年的计划，通过动物实验 研究有机体吸收纳米材料的状况以及纳米材料是否 存在毒性等问题。
：人的发病率和死亡率与他们
所生活环境空气中大气颗粒物浓度和颗粒物尺寸密 切相关。因此， 与化学成分相同、 剂量相同的常规物 质相比， 由于纳米物质所具有的独特物理化学特性， 与生命体相互作用所产生的生物活性和化学特性有 很大不同。 当纳米物质进入生命体内时， 可能给生命 体带来严重损害， 进而也可能对人类健康、 生存环境 和社会安全等方面带来重大的潜在负面影响。
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材料与生物环境相互作用可能产生生物安全问题。 在其后的一年内， 2345635、 789:;5 杂志先后 ( 次 0 ( ’ ) 1 发表编者文章， 美国化学会、 欧洲许多学术杂志等也 纷纷发表文章，与诸多领域的科学家共同探讨纳米 生物效应与安全性问题。自 "##( 年起， 美国、 英国、 法国、 德国、 日本、 中国等相继召开纳米生物环境效 应学术会议， 同时在各自 “ 国家纳米计划” 中均着重 增设了有关纳米生物环境安全性的研究计划。 & % 美国纳米安全研究经费投资呈增加趋势。 基于 2345635 杂志 0 " 1 对纳米生物安 "##* 年 ( 月， 全性的关注，美国政府在尚未预算的情况下，增拨 )## 万美元启动纳米生物效应研究。"##( 年 && 月， 国家环境保护局向 &" 所大学拨款 (## 万美元， 开展 纳米材料对环境和人可能造成危害的五大问题研 究： 皮肤对纳米材料的吸附和对皮肤的毒性； 纳米颗 粒进入饮用水时的后果；纳米颗粒对操作者肺部组 织影响的研究和在通风道中纳米颗粒对动物的影 响；已变成海洋或淡水水域沉积物的纳米颗粒对环 境的影响以及在什么条件下，纳米颗粒可能吸收或 以后释放环境污染物。 "##) 年 < 月，国家科学基金 会将在未来的 - 年内，向莱斯大学提供 & "## 万美
进入 "& 世纪， 纳米技术与纳米材料已发展成为 推动世界各国经济发展最具潜力的主要驱动力之 一，并逐渐具有开创全新产业和迅速改变其他领域 国际竞争基础的潜力。有关数据显示： 全球 "##- 年， 纳米材料的产品销售额已超过 *"# 亿美元； "##) 年，全球纳米技术相关产业的年产值规模已达 -## 亿美元， 预计 "#&# 年全球纳米技术创造的年产值将 超过 & 万亿美元 0 & 1 。就在人们逐渐认识纳米技术与 纳米材料的优点及其蕴涵的巨大市场潜力的同时， 美国和欧洲的科学家发表了一项长达 "# 年的流行 病学研究成果表明
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力、 大小或者形状等有关。 ’ % 日本开展纳米碳管毒性研究。 "##5 年 8 月，日本东京大学、日本电气公司等 机构通过碳纳米对人体细胞分裂影响的实验证实
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：在使用量正常情况下，不含金属等杂质的纯净
碳纳米突 （ 一端封闭的碳纳米管） 对人体细胞基本无 害，而碳纳米管对人体细胞的毒性只有铺路常用的 石英石微粒的 & 9 &#。
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中国科技论坛
! "##$ 年 $ 月 % 第 $ 期
关于世界纳米材料生物效应 与安全性研究的思考
韦东远 &，鲍志敏 "，董晓玲 *
（ &+ 中国科学技术促进发展研究中心，北京 &###*, ；"+ 吉林松原特种设备检验中心，吉林 松原 &*,### ；*+ 吉林石油集团 公司，吉林 松原 &*,### ）
& 纳米生物效应与安全性引起世界的 高度关注
"##* 年 ( 月， 2345635 杂志 0 * 1 首次发表有关纳米
收稿日期： "##$ ’ #( ’ #)
第 $ 期 ! "##$ 年 $ 月 %
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元用于纳米技术对健康和环境的影响研究。 另外， 在 《 （ 国家纳米技术计划》 中， (()） "##* 年投入的纳米 技术安全问题研究资金达到 ’ +## 万美元，占 (() 投入资金总额的 ,- ；"##. 年涉及的环境健康及安 全领域的经费投入为 ’ $$# 万美元 美元的规模。 " % 欧盟诸国积极加速纳米安全性研究步伐。 欧盟于布鲁塞尔公布了 “ 纳米安 "##, 年 &" 月， 全性综合研究计划 )” ，将纳米生物环境健康效应问 题的研究列为欧盟纳米发展战略的第三位，内容涉 及 “ 纳米颗粒与生物体系相互作用过程的基础科学 研究， 对健康的影响研究以及纳米颗粒的防护设施、 纳米颗粒个人防护用具、生产车间的纳米颗粒环境 排放量的控制设备的开发 ! 纳米颗粒转化设备 % ” 等 方面。"##* 年 * 月，欧盟出资支持成立欧洲理论光 谱中心 ! 23456789 :;7547<=>8? @67><45A>56B C8>=?=<BD 旨在推动整个欧洲大陆在纳米技术领域的 2:@C % / 1 0 ， 合作， 尤其是在纳米制药领域， 加强纳米药物安全性 的研究。 "##* 年 + 月，欧盟在第二届欧洲纳米论坛 和展览中聚焦于 “ 纳米技术和 "#"# 年欧盟公民的健 康” 。 另外， 在促进欧盟整体竞争力提升的 《 第六框架 /+0 计划》 （ 中， 正式公布了 《 欧盟纳米技 "##" E "##.） 术发展战略行动计划》 ， 着重加强了纳米技术与纳米 材料的潜在风险研究。在 《 第 七 框 架 计 划 》 / &# 0 （ 中， 特别强调对纳米技术安全应用的 "##$ E "#&’） 研究， 倡导从生态毒理学角度， 研究纳米科技对人体 健康和环境的潜在影响，在纳米技术中的关键领域 培育技术平台， 如纳米医学， 纳米电子学和可持续化 学等。 ’ % 英国加强纳米技术相关产品风险监测及评 估体系的建立。 自 "##’ 年 $ 月起， 英国政府开展纳米技术的风 险和利益研究， 主要集中于药物传输、 具备高储存容 量的高速计算机、 全新的材料、 具自洁特性的纳米玻 璃等方面。"##, 年 $ 月 "+ 日， 皇家学会和皇家工程 科学院联合发布 《 纳米科学和纳米技术—— — 机会和不 确定性》 调查报告， 建议英国政府成立年预算达 & &## 万美元的纳米生物环境效应与安全性研究中心， 将纳 米产品对人体健康和环境的潜在危害降到最低限 《 度。"##* 年 & 月， 纳米毒理学》 在英国专业杂志出
；"##$ 年已经来自增加到 , *1# 万美元； "##1 年预计将达到 * 1.# 万
" 纳米生物效应与安全性研究进展显著
随着纳米材料的纳米颗粒对人体健康、生存环 境和社会安全等方面潜在的负面影响得到揭示，诸 多纳米材料的生物毒性研究方面逐步取得了令人瞩 目的研究成果。 & % 美国纳米生物效应与安全性研究不断取得 突破。
( 中国纳米生物效应与安全性研究稳 步推进
& % 纳米生物效应与安全性的研究起步相对较 早。 中科院高能物理所完成了 “ 关于 "##& 年 && 月， 纳米尺度物质生物毒性的研究报告 ” 。 "##’ 年 && 月， 在发展纳米技术的同 "’( 次香山科学会议提出： 时， 同步开展其安全性的研究， 使纳米技术有可能成 为第一个在其可能产生负面效应之前就已经过认真 研究， 并引起广泛重视， 最终能安全造福人类的新技 术。 "##0 年 ’ 月， 首批 《 纳米材料技术标准》 正式实 施， 成为促进纳米技术进一步安全发展的关键。 "##5 年 5 月 "" 日，中国科学院高能物理所正式建立 “ 纳 米生物效应与安全性联合实验室” ， 开展纳米材料的 生物负效应以及纳米生物负效应的反向应用研究， 标志着我国的纳米生物效应与安全性研究已初步进 入系统化规模化的研究阶段。 " % 磁性纳米材料、碳纳米材料、纳米金属粉体 等研究取得阶段性进展。 "##’ 年以来，我国纳米生物效应与安全性研究 已取得喜人的成果 6 " 7 。其中在一种磁性纳米颗粒的 动态生理行为研究时， 中科学院高能物理所发现： 生 理盐水溶液中尺寸小于 &##./ 的磁性纳米颗粒，进 入动物体内导致血凝现象，凝聚成小鼠血管大小的 颗粒， 阻塞小鼠血管导致其死亡。由此表明： 磁性纳 米颗粒进入人体可能导致心血管疾病的发生。 在研究纳米碳管在实验小鼠体内的分布、代谢 及相关的生理行为时， 高能物理所与北京大学合作， 发现分子量高达 5# 万的纳米碳管可以像小分子一 样在不同的生物组织之间和区室之间穿梭。纳米碳 管很容易进入巨嗜细胞， 在 ": 0/; 9 /< 的低浓度下， 对肺部巨嗜细胞的吞噬起促进作用；但在 "#/; 9 /< 时， 严重损害细胞， 导致肺部巨嗜细胞的吞噬能力下