10年以后，到醫(yī)院看病可能和今天有很大不同。不同在哪兒？你可以設(shè)想一些小顆粒能在身體內(nèi)部“對(duì)付”癌癥，如同“智能炸彈”的藥物能夠“引爆”病灶，隨后一些結(jié)構(gòu)優(yōu)化的“腳手架”又會(huì)引導(dǎo)組織再生。 　　這些并不只是美妙的遐想。在一些實(shí)驗(yàn)室，小的科技孵化公司，還有大型制藥公司，研究人員發(fā)現(xiàn)，上述設(shè)想能夠?qū)崿F(xiàn)??至少在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物身上和組織培養(yǎng)皿中如此?，F(xiàn)在他們正致力將這些成果推向?qū)嵱没闹委熾A段。但是從老鼠到人決不那么簡(jiǎn)單，很多在老鼠身上“確保無(wú)虞”的治療方案卻嘗到了人體試驗(yàn)失敗的苦果。 　　納米技術(shù)當(dāng)然不囿于醫(yī)學(xué)，專家描繪的藍(lán)圖是，它將改變各個(gè)產(chǎn)業(yè)的面貌。納米技術(shù)簡(jiǎn)直成了一場(chǎng)國(guó)際撲克游戲，各國(guó)都在納米技術(shù)研究方面投下越來(lái)越多的賭注。 　　然而，開(kāi)發(fā)應(yīng)用納米技術(shù)其路仍然漫漫。除了已經(jīng)推出的一些防污織物外，今后若干年內(nèi)大多數(shù)公司都還不會(huì)生產(chǎn)商業(yè)化的納米技術(shù)產(chǎn)品。IBM公司研究部物理科學(xué)主管湯姆?特伊斯認(rèn)為，納米技術(shù)的商業(yè)化要發(fā)展到像英特爾、IBM或者微軟這些大公司的水平，至少還需要幾十年。 　　這其中，技術(shù)難題并不是惟一的障礙。公眾在納米技術(shù)對(duì)環(huán)境和健康的影響方面所持的憂慮也是研究者所必須面對(duì)的。納米生物技術(shù)帶來(lái)了福音，也有可能為禍。“任何時(shí)候，材料應(yīng)用到人體這樣的復(fù)雜系統(tǒng)，總是會(huì)有多重效應(yīng)?！泵绹?guó)密執(zhí)安大學(xué)安阿伯分校納米生物技術(shù)中心主任詹姆斯?貝克爾說(shuō)。 　　為了防止“反納米”潮流的泛濫，很多研究者不單單埋頭于納米技術(shù)本身的研究，一些相應(yīng)的毒理學(xué)研究也已經(jīng)開(kāi)展，其他更為深入的研究還將繼續(xù)展開(kāi)。同時(shí)，基于安全研究，有人提出納米研究應(yīng)該更加謹(jǐn)慎，而將毒理程序列入考察范圍也將使一些有潛力的材料在接近臨床階段時(shí)被“叫停”。 　　這里，我們對(duì)納米生物材料研究現(xiàn)狀作一大致掃描，也許能從中窺見(jiàn)未來(lái)納米技術(shù)是沉是浮的蛛絲馬跡。 　　醫(yī)學(xué)治療 　　一些納米生物技術(shù)公司將目光瞄準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)。以美國(guó)休斯敦的C60公司為例，它致力于“富勒烯”納米材料的開(kāi)發(fā)。作為包含60個(gè)碳原子的空殼結(jié)構(gòu)，富勒烯(也稱巴基球)在醫(yī)療方面頗具潛質(zhì)。最顯著的一點(diǎn)是“富勒烯有望作為細(xì)胞內(nèi)外強(qiáng)效的抗氧化劑”。公司總裁儒斯?萊伯維茨說(shuō)。一些神經(jīng)退化疾病以及通常的衰老過(guò)程，都與氧化過(guò)程造成的損害有一定關(guān)系。通常的富勒烯并不具有生物相容性，C60公司正努力改造它的結(jié)構(gòu)以開(kāi)發(fā)“下一代小分子抗氧化劑”。該公司正與另一家公司聯(lián)手研發(fā)此類藥物，但萊伯維茨說(shuō)，人體試驗(yàn)最快也在兩年之后。 　　另外，納米譜生物科學(xué)公司和特里登生物系統(tǒng)公司正在進(jìn)行癌癥的熱療研究。兩家公司的戰(zhàn)略核心都是利用被外部能量激發(fā)的納米金屬粒子去加熱并摧毀周邊的腫瘤，他們的研究都顯示出了積極的前景。 　　藥物輸送 　　在藥物輸送的競(jìng)技場(chǎng)上，多家公司爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)藥物封裝技術(shù)以減少藥的毒副作用，提高藥物的生物利用率和增加藥物的溶解性。據(jù)報(bào)告，未來(lái)5年，美國(guó)約28種藥物的專利保護(hù)將到期，對(duì)專利擁有者而言這意味著損失460億美元的收入。 　　而延長(zhǎng)專利有效期的辦法之一，就是改變已有藥物的封裝形式。納米技術(shù)因此備受制藥工業(yè)的青睞，這其中包括愛(ài)爾蘭艾倫公司的“納米晶”技術(shù)，法國(guó)弗萊梅爾公司的“水母”技術(shù)??一種自組裝聚氨基酸納米粒子體系，以及美國(guó)樹(shù)枝納米技術(shù)公司的“樹(shù)枝狀納米材料”技術(shù)。這些方法都能增加藥物針對(duì)性，具有緩釋功能從而增加藥效時(shí)間。 　　組織重建 　　納米技術(shù)服務(wù)的另一個(gè)領(lǐng)域是組織重建。在美國(guó)西北大學(xué)先進(jìn)醫(yī)學(xué)生物工程和納米科學(xué)研究所，所長(zhǎng)薩姆?史都普的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出了一種自組裝液體，注射到體內(nèi)即可凝固，形成一種類似于“腳手架”的結(jié)構(gòu)，能向細(xì)胞發(fā)出有序的生物學(xué)信號(hào)(如縮氨酸)，引導(dǎo)組織重建。 　　這一材料的關(guān)鍵是由兩個(gè)親縮氨酸構(gòu)成的直徑6～8納米的圓柱狀長(zhǎng)納米纖維。今年2月份發(fā)表的試驗(yàn)結(jié)果表明，這種“納米腳手架”可以引導(dǎo)神經(jīng)祖細(xì)胞選擇性分化為神經(jīng)細(xì)胞，這一成果有望發(fā)展新的治療中樞系統(tǒng)癱瘓的方法。史都普小組的其他研究還包括利用納米生物技術(shù)進(jìn)行小島移植和骨髓再生等?！拔蚁嘈偶{米技術(shù)在再生醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用將十分活躍，”史都普說(shuō)，“現(xiàn)在納米技術(shù)還比較昂貴，所以還有很多成本難題需要解決。然而，對(duì)于治療癱瘓和恢復(fù)失明而言，再昂貴的技術(shù)也是值得的?！? 　　診斷成像 　　診斷和治療也許同樣重要。北溪公司以納米技術(shù)為平臺(tái)開(kāi)發(fā)了一種耐甲氧西林金黃葡萄球菌的快速檢驗(yàn)方法。使用目前的標(biāo)準(zhǔn)方法，檢驗(yàn)結(jié)果要在48～72小時(shí)以后才能出來(lái)，而使用新方法，樣本經(jīng)過(guò)初級(jí)培養(yǎng)后1小時(shí)就可出結(jié)果，而下一代化驗(yàn)方法則是直接化驗(yàn)樣本就可出結(jié)果。這種分子診斷模式運(yùn)用了一種三明治型的化驗(yàn)?zāi)Ｊ剑玫途酆塑账嵛教囟ò袠?biāo)的核酸，再吸附帶有低聚核苷酸的納米金粒子，通過(guò)銀沉淀反應(yīng)，可將信號(hào)強(qiáng)度放大1000到10000倍。北溪公司計(jì)劃2005年初將此產(chǎn)品投放市場(chǎng)。 　　一些研究者最近將一種稱為“量子點(diǎn)”的納米粒子應(yīng)用于動(dòng)物活體成像。量子點(diǎn)通常是納米級(jí)的硒化鎘或硒化鉛半導(dǎo)體晶體，具有可控的光學(xué)性質(zhì)。通過(guò)改變其直徑，這種晶體就可以吸收或釋放不同波長(zhǎng)的光。量子點(diǎn)可以由單一光源激發(fā)，傳統(tǒng)的熒光顯微方法則因?yàn)橛袡C(jī)熒光團(tuán)各具不同的吸收譜而需要多重激光光源，同時(shí)，量子點(diǎn)也比有機(jī)染料更亮，不出現(xiàn)光褪色現(xiàn)象，發(fā)射譜也更窄，這些都構(gòu)成了量子點(diǎn)在成像方面的優(yōu)勢(shì)。相比之下，復(fù)雜的熒光顯微方法就顯得落伍了。 　　在這一領(lǐng)域，科學(xué)家們盡管獲得了一些積極進(jìn)展，如哈佛醫(yī)學(xué)院的約翰?弗朗吉?dú)W尼和同事用量子點(diǎn)查找活老鼠前哨淋巴結(jié)的研究，但是，量子點(diǎn)在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)還只能在經(jīng)過(guò)培養(yǎng)的細(xì)胞和組織中“一顯身手”，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)當(dāng)然也可以繼續(xù)開(kāi)展，但該技術(shù)最終能否用于人體，目前還不可知。 　　安全擔(dān)憂 　　因?yàn)榱孔狱c(diǎn)和其他所有納米粒子一樣，可能招致人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。今年4月，美國(guó)南衛(wèi)理公會(huì)大學(xué)兩位研究人員在美國(guó)化學(xué)會(huì)全國(guó)會(huì)議上報(bào)告說(shuō)，水溶性富勒烯分子能造成黑鱸魚(yú)大腦損傷。這一結(jié)論讓整個(gè)納米技術(shù)界為之驚觫。媒體也推波助瀾，大加報(bào)道，盡管該研究還非常初步，當(dāng)時(shí)甚至還未經(jīng)過(guò)同行評(píng)議。對(duì)其他納米粒子的質(zhì)疑也存在，如樹(shù)枝狀納米材料會(huì)造成滲透性破壞，甚至導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂。 　　美國(guó)國(guó)家環(huán)境健康科學(xué)研究所環(huán)境毒物學(xué)部執(zhí)行主任約翰?布徹爾說(shuō)，“納米材料的作用既不像粒子也不像化學(xué)品，它們的性質(zhì)既是中間的又是獨(dú)特的，對(duì)于這一點(diǎn)，我們剛剛開(kāi)始去探究?！痹撗芯克罱鼏?dòng)了針對(duì)量子點(diǎn)、二氧化鈦納米粒子以及巴基球等安全性的一系列研究。作為負(fù)責(zé)人的布徹爾介紹，研究將集中于三個(gè)問(wèn)題：納米材料表面的涂層和化學(xué)物質(zhì)對(duì)粒子行經(jīng)的身體部位的影響；納米粒子的免疫特性以及它們的毒理效應(yīng)。 　　公眾誤解 　　布徹爾說(shuō)，這些研究結(jié)果將有助于指導(dǎo)開(kāi)發(fā)更安全的納米產(chǎn)品。然而今年在美國(guó)和英國(guó)進(jìn)行的調(diào)查表明，公眾對(duì)于納米技術(shù)以及科學(xué)家為保證納米技術(shù)安全所做的努力都知之甚少。 　　美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)所做的全國(guó)調(diào)查表明，超過(guò)80%的美國(guó)人幾乎或全然不知納米技術(shù)為何物，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)和皇家工程院今年3月聯(lián)合提交的一份調(diào)查報(bào)告指出，只有29%的受訪者聽(tīng)說(shuō)過(guò)納米技術(shù)，僅有19%的人能夠給出一個(gè)不管精確與否的定義。但另一方面，被調(diào)查者對(duì)納米技術(shù)的態(tài)度是積極的。美國(guó)有40%的人認(rèn)為納米技術(shù)利大于弊，持相反觀點(diǎn)的人只有22%。在能給出納米技術(shù)定義的人中，68%的人預(yù)言納米技術(shù)將提升人類未來(lái)，只有4%的人認(rèn)為納米技術(shù)會(huì)使事情變?cè)恪? 　　這一樂(lè)觀情緒當(dāng)然得到納米專家的熱烈回應(yīng)。IBM公司研究部物理科學(xué)主管湯姆?特伊斯表示，對(duì)于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域而言，信息技術(shù)的年產(chǎn)值是1萬(wàn)億美元。而納米技術(shù)的利益將延伸到生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域甚至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，制造業(yè)也將加入此項(xiàng)技術(shù)?！斑@將帶來(lái)多大效益？它簡(jiǎn)直就是一切！”特伊斯說(shuō)。