纳米科技，离你我很近（关注）

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工作人员在内蒙古巴林右旗牧区调试纳米净水器。

照片由中国科学院化学研究所提供

说到纳米技术的应用，人们通常会想到一些复杂的领域。事实上，纳米技术也与人们的日常生活密切相关。

五年前，中国科学院启动了战略性科技试点项目(以下简称纳米项目)，支持科学家将实验室小规模技术推向中试，使更多的纳米科技成果能够投入实际应用。现在这个特殊的项目已经取得了显著的成果。几天前，中国科学院宣布，经过五年的合作研究，纳米项目已经形成了一系列纳米核心技术创新，其中许多已成功应用于与人民生活密切相关的领域，如健康诊断和治疗、饮用水处理和绿色印刷。

可用于健康诊断和治疗

在癌症的早期发现、预后判断和伴随诊断的靶向治疗方面，纳米公司专门开发的“肿瘤捕捉器”技术具有很高的灵敏度

纳米这个名字起源于希腊语，意思是“短”。事实上，纳米是长度的度量单位，就像我们熟悉的米、毫米和微米一样。

纳米专项的首席科学家、研究员王晨说:“1纳米等于10米的负九次方，即1米的十亿分之一，比单个细菌的长度还小，肉眼看不见。”“纳米本身只是一种测量长度。真正有价值的是纳米技术，这是一种研究结构尺寸从1纳米到100纳米的材料的性质和应用的科学技术。”

研究这么小的尺寸是用来做什么的？

王晨进一步解释说:“事实上，在许多生物体内都有特殊的微纳结构，这种排列方式会产生许多优异的性质，可以用来方便我们的生活。”

纳米科学技术作为上世纪末开始兴起的一门新兴学科，在中国受到高度重视。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中，纳米技术被认为是中国“有望实现跨越式发展的领域”之一。中国科学院重大科技任务局副局长陶琪说:“可以说，在纳米技术领域，中国正在与外国同步。”

由于国家的高度重视和投资，纳米技术在中国的发展一直在加速。根据一项数据，1997年，只有6%的与纳米技术相关的sci论文涉及中国作者，但自2011年以来，中国相关作者的数量已居世界首位。与此同时，纳米技术已经逐渐开始渗透到人们生活的许多方面，并发挥着越来越重要的作用。

1996年，研究人员在实验中发现，dna修饰的金纳米粒子溶液可以根据温度的变化在蓝色和红色之间变化。此后，新一代医疗诊断和治疗技术得到了研究。

随后的研究结果进一步表明，纳米技术在重大疾病的诊断和治疗方面显示出诸多优势，具有巨大的应用和发展潜力。例如，纳米技术可以用来检测痕量标记，从而可以早期诊断疾病；所开发的纳米材料可用于疾病的靶向治疗，使医学诊断和治疗向更精确的方向发展。

在体外诊断方面，纳米特殊已经成功开发了许多体外诊断的关键技术。其中，纳米微流控免疫芯片的体外诊断技术结合了纳米技术和微流控技术，可用于多种指标的联合检测。目前，许多产品已获得国家医疗器械注册证书。

国家纳米科学中心高级工程师沈海军说:“该技术中的炎性纳米微流控免疫芯片可以快速区分细菌感染和病毒感染，判断感染的阶段，为科学有效地使用抗生素提供依据。抗生素滥用在很大程度上是可以避免的。”

在癌症的早期发现、预后判断和伴随诊断的靶向治疗方面，纳米公司专门开发的“肿瘤捕捉器”技术具有较高的灵敏度和显著的临床前研究效果。

据国家纳米科学中心的研究人员杨燕莲说，除了少数几种癌症，大多数恶性肿瘤出现在人类上皮细胞中。肿瘤组织脱落的上皮细胞进入外周血循环，成为循环肿瘤细胞，是肿瘤检测的重要生物标志物。这些细胞具有极低而微小的血液含量，而“肿瘤捕捉器”的核心技术是利用多肽纳米磁珠技术捕捉这些肿瘤细胞，从而实现对肿瘤表面标记分子的高效捕捉、识别和准确检测，从而实现早期检测、疗效预测和动态检测。目前，该技术已实现技术转移和产业化。

在药物研发方面，纳米特殊已经完成了几种纳米药物制剂的初步研发，部分样品已经进入临床审批流程。其中，一种新型纳米药物环孢素眼用乳剂已经过临床试验，多种用于肿瘤重大恶性疾病的纳米制剂已经获得临床批准。

可用于饮用水处理

纳米材料在去除氟、砷、重金属离子和痕量有机污染物方面具有优势

在传统的饮用水处理方法下，一些低浓度、高毒性的有机或无机微污染物会有明显的残留，长期饮用会对人体造成严重危害。因此，饮用水微污染物的处理是饮用水安全领域最具挑战性的前沿课题之一。振动纳米材料比传统材料具有更高的吸附和催化效率，为解决这些问题提供了一种新的方法。

生活在内蒙古一些牧区的牧民世世代代饱受饮用水污染之苦。“过去，这些牧民的饮用水源主要是未经处理的地下水。但是，这些牧区的地下水普遍存在氟、砷、微量有机物和细菌等污染物超标的问题，导致地方病的发生。”王晨说。

水质已成为当地牧民区域贫困、因病致贫和返贫的重要因素之一。面对这种情况，当地政府和群众都非常焦虑。直到纳米工程的介入，情况才好转。

"纳米材料在去除氟、砷、重金属离子和痕量有机污染物方面具有优势."王晨表示，纳米特种针对牧民分散的生活条件和饮用水污染，开发了分散式饮用水净化系统，净化后的水质均达到国家城市饮用水标准。

就使用而言，这种纳米净水系统的成本非常低。“您只需要每年更换一次或两次滤芯，就可以长期、经济地确保牧民的饮用水安全。”王晨说。

据报道，截至2017年底，已有1200名牧民受益于纳米净水技术，饮用了清洁安全的饮用水。

可用于绿色印刷

实现印刷行业的绿色化、功能化、立体化和设备化

报纸和书籍的版本可以在没有感光冲洗或废水的情况下印刷；计算机和移动电话的电路板也可以不用蚀刻就很容易地印刷出来...这些看似“不可能的问题”已经被纳米绿色印刷技术所克服。

纳米绿色印刷的核心思想是将纳米材料与印刷技术相结合，实现印刷行业的绿色化、功能化、立体化和设备化。

在纳米绿色印刷方面，纳米专项成果显著。研究人员突破了国际上流行的感光制版技术理念，开发了纳米绿色制版技术，形成了包括“绿色版材、绿色制版和绿色油墨”在内的完整的绿色印刷产业链技术。

中国科学院化学研究所研究员宋彦林表示，传统的印刷制版的原理是感光成像和化学显影，而纳米绿色印刷制版技术利用纳米材料制作特殊的印版和油墨。印刷时，印版表面可呈现亲水的空白区和亲墨图形区，使其可直接印刷

纳米特种绿色制版、绿色版基和绿色油墨技术的突破，彻底解决了传统印刷行业的制版曝光清洗、版基电解氧化和油墨有毒溶剂voc排放等问题，在环保和成本方面具有优势。

宋彦林说:“传统的印刷制版技术是基于曝光成像的原理，采用曝光、显影和冲洗的技术路线，这就要求暗室操作和繁琐的工艺，造成大量的材料浪费和废液排放。”“纳米绿色印刷技术采用纳米涂层代替原有的电解氧化工艺，纳米材料印刷制版代替曝光成像，水性油墨代替溶剂型油墨，从源头上解决了印刷产业链中80%以上的污染问题。”

据估计，纳米绿色印刷技术全面普及后，全国每年可减少数万吨有机溶剂、数百万吨废液和废水的排放，节约数百吨银和数万吨铜等金属。

《人民日报》(2018年6月22日，第20版)

来源：搜狐微门户