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纳米技术的新了解范文1
从单纯的纳米材料结构来看，纳米材料主要在微观分子、原子和宏观物质中间的领域，我们只有详细的认识什么是纳米材料以及现阶段纳米技术发展的成果，才能更好的去分析和探究纳米技术在机械工程领域的实际应用。我们可以简单的认为纳米材料科学是材料学的分支之一，我们也不能否认纳米技术在人们日常生活中的广泛应用和重要地位。这一科技突破成果的广泛应用，改变了我国传统机械工程的生产模式，为我国的机械工程发展和进步带来了翻天覆地的变化。
1.1纳米技术的定义
首先，我们必须明确的一点是，纳米是一个长度单位，它的原称是“毫微米”。我们通常所指的纳米科技就是指研究结构尺寸在一至一百纳米范围内材料的性质和应用。这门学科不是独立的、单一的存在，纳米科学与技术和众多的科学学科有着十分密切的关系，可以说，纳米技术一直走在学科交叉领域的前沿。我们通常将纳米科技分为三个研究方向，即纳米材料、纳米器件和纳米尺度，这三个研究领域都是进行科技研究的重要领域。纳米科技的根本目的就是利用纳米的特殊性能去制造具有特殊功能的产品。纳米技术在机械工程方面的应用意义重大，微型机械技术已经成为二十一世纪纳米技术运用的核心，很多国家开始对纳米技术进行了更深入的研究，旨在为机械工程的发展做出更大的贡献。
1.2纳米技术的主要内容
首先，纳米材料主要包括制备和表征。我们通常希望通过利用纳米尺度的结构，在不改变物质化学成分的前提下，去实现对材料基本性质的控制。其次，纳米动力学主要是微型电动机械系统，它的英文简称是MEMS，即主要包括微机械和微电机。这种技术实际上是一种类似于集成电器设计和制造的新型工艺。它的最主要特点就是部件很小，虽然刻蚀的深度要求范围在数十至数百微米，但是它的宽度误差很小。这种技术有着很强的科研潜力，一旦研究的更加成熟，就会在实际的应用中带来更好的经济价值和利用价值。第三，纳米生物学和纳米药物学，这种纳米技术的应用也很广泛，可以用自组装的方法在细胞内放入零件以构成新的材料。最后，还有纳米电子学，它主要包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光或者电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。这项技术可以满足当前电子技术发展的主要趋势。
1.3纳米技术在机械行业中的发展前景
我们认为，纳米技术作为科学研究中一项很重要的突破性成果，如果合理加以利用，能够在机械行业中展示出很强的利用潜力，为企业的生产带来更高的经济价值。纳米技术在机械行业中的应用范围和应用程度有待扩大和加深，它的发展前景是十分广阔的，我们必须看到纳米技术的科研潜力和经济价值，结合当前我国机械行业发展的现状和在实际利用中出现的问题，不断的进行研究和创新，深入的促进纳米技术和机械行业的紧密结合。我们可以在机械行业的各个领域去应用纳米技术，如：机械及汽车工业的滑配原件、射出成型时发生的粘模以及塑胶流道的低粘应用等。
2纳米技术在机械工程中的应用
随着科学技术的发展和社会经济的不断进步，纳米技术在机械方面的应用最重要的一方面就是微型机械技术，许多国家对此进行了深入的研究，我们可以看到，纳米技术在机械工程中的应用主要存在于微型纳米轴承方面。这种技术深深的改变了传统机械工程的发展模式。由于传统轴承的体积较大，它的摩擦力只能够靠来进行减少，但是这种方式并不能够从根本上避免摩擦力带来的问题。美国科学家通过研究，利用纳米技术很好的解决了这一问题，他们研制出了一种微型纳米轴承，这种轴承最大的优势就是几乎没有摩擦并且其直径仅仅是一个头发直径的万分之一。安徽的合肥大学通过研制，成功发明了纳米材料刀具，这标志着运用纳米材料制作的新型金属陶瓷刀具问世，这种刀具不仅仅品质十分优化，并且使用寿命也得到了极大的提高。另外，纳米耐磨符合图层的运用也是十分广泛的，实际上，这种微型化的大力运用已经从根本上改变了传统机械生产的模式，颠覆了传统机械的概念和范畴，这种微型机械的基础是现代科学技术，这种创新性的思维方式也是时展的重要产物。除此之外，纳米技术马达、纳米磁性液体以及纳米技术在食品机械领域的应用，都展示了纳米技术给机械工程带来的重大改变。
3结论
纳米技术的新了解范文2
关键词：功能性纺织品 纳米技术开发 应用 研究
前言
传统的纺织企业被发达国家逐渐淘汰，目前，先进的科学技术已经替代了传统纺织企业。纳米技术、生物技术、信息技术等新型的技术在纺织品制造中应用，能够有效的完善纺织品的功能。其中基于纳米技术下的纺织品的市场需求量逐渐增加。如，纳米领跑、纳米羊绒衫、纳米保暖内衣等产品市场前景光明，为了拓展的纺织品市场，需要深入的研究纳米技术应用。
一、功能性纺织品加工方法与发展思路
（一）功能性纺织品加工方法
功能性纺织品加工的方法比较多，常见的方法有以下几种：第一，基于新的原料仿制功能性纤维。该种方法中所提到的新材料是指虾、蟹、昆虫壳中所提炼出来的纤维。此外还有自然界中的竹炭纤维、竹原纤维；第二，对纺织品的化学改性处理，该种方法是在原始的材料基础上应用化学材料进行材料的性质改变，最终使得纺织品原液中的掺入功能剂；第三，应用新型的纺丝技术，该种技术下所生产出来的纺丝比较柔软，并且表面上的纤维功能被优化；第四，基于后整理的纤维织物功能优化，应用功能性整理剂对纺织品进行后整理的方式，能够赋予纺织品新的功能。
（二）功能性纺织品发展思路
功能性纺织品的产生，以人们的生活需求，社会的发展需求为核心，在未来，其发展道路更加的宽广。在发展功能性纺织品环节中，首先需要强化基础科学研究，其次，关注多学科、多领域以及相应产业链之间的合作与发展。第三，大力发展功能性纺织品市场。
二、纳米技术在功能性纺织品加工中的应用
（一）仿荷叶效应防水材料
荷叶上的水珠不会浸湿荷叶，会聚积成为水珠，这样的自然现象说明荷叶具有较好的防水性，该种现象对于功能性纺织材料的设计提供了新的思路。防水纺织品在人们的生活中应用广泛，因此对于防水材料的研究比较关键。在电子显微镜下，莲叶表面上覆盖着无数尺寸约为10个Um的凸起包，并且在每个小凸起包上又布满直径约为的几百nm的绒毛。基于荷叶表面的结构特征，使得其具备了较强的防水性能，该种结构为较为特殊的纳米结构，研究人员在此基础上研发出仿荷叶结构纳米防水布。该种防水布借助其表面上凹凸不平的结构，能够实现疏水疏油。
（二）仿“孔雀羽毛”结构的生色纤维
孔雀的羽毛色泽艳丽、美观，将纳米技术应用到功能性的纺织品加工中，通过分析孔雀时羽毛结构生色，总结出这样结论：动物羽毛中的蛋白质晶体纤维会在自然光的照射下发生干涉，并且使得羽毛产生绚烂多彩的视觉色彩。为了借助纳米技术仿造孔雀羽毛材料，采取对孔雀羽毛结构进行观察的方式，了解其蛋白纤维的结构特征。在研究中发现孔雀羽毛的蛋白纤维、二维光子晶体结构产生过程比较特殊，是在积聚状态下产生。在功能性纺织品研发中，应用纳米技术，需要解决将nm单位的纤维设置在阳光折射率不同的尼龙材料中。该问题比较关键，需要在实际研究中，对重叠厚度设定中按照nm单位进行控制，那么，在这样的设计下，就能够制造出能够发出红、绿、蓝、紫等四种颜色的纺织材料。该种材料与传统的纺织材料相比，其实际的辨识度比较高，提升了纺织品的装饰性。
（三）仿“小鸟绒毛”的中空纤维
鸟类的羽绒质软，并且保暖性能较强，在羽绒服等御寒服装中常见，但是该种羽绒材质造价比较高，因此，在纺织行业中运用纳米技术研发出与小乌羽绒功能相似的中空纤维材料。该种纤维材料的产生为―种人工合成纤维，能够有效的替代羽绒纤维材料，目前，该种材料已经成为了功能性纺织品中较为重点的材料。在绒毛纤维仿造中，借助虎皮鹦鹉的绒毛纤维特征进行生产，在研究中，通过虎皮鹦鹉绒毛纤维的电镜照片，能够发现绒毛细长，并且包含棱锥状的附节。基于该种结构材料在实际应用，具有较好的方向性。在功能性纺织品生产中，借助胶原蛋白和静电纺丝技术，能够研制出一种兼具保暖性、蓬松性的产品。
（四）仿“蜘蛛丝”的防弹纤维
纳米技术的新了解范文3
关键词：纳米技术；机械工程；微型
机械工程在人们的生产与生活中承担着非常重要的作用，人们在这一方面进行了一次又一次的探索与研究，目的就是进行不断地革命，然后不断地突破现阶段面临的问题。长期以来人们在加工手法，设备等等方面进行了改革，从中取得了不晓得成就，但是人们探索一直没有停止，纳米技术就是现阶段人们的又一大突破。纳米技术改变了传统的机械加工，出现了微型机械技术，在很多的研究机构在不断地把这一方面选入课题，进一步的进行研究探索。下面这篇文章就是在很多方面的运用，以及一些方面的问题展开了讨论，能够很好地促进大家走进纳米机械领域，对于以后行业发展而言非常的重要。
1.微型纳米轴承
轴承是机械工程中必不可少的配件，在通常的轴承体积比较大，功能不是很好，一般会借助剂，寿命也不是很长。纳米技术走进了轴承领域，纳米由于密度比较高，自身的摩擦力非常的小，体积非常的小，安装起来不占空间。在使用寿命方面非常的长，能够借助于任何的剂，对于轴承领域来说是一次非常了不起的革命。纳米轴承在很多的地方已经开始使用，收到了良好的效果，普及需要一定的时间，需要人们的认识与认可，但是大的趋势是不会变得，在不久的将来一定会普及开来。
2.纳米技术马达
纳米技术马达,无论在体积和性能上都比传统马达更为优越。纳米技术马达只有传统电磁马达体积的二十分之一，能够承载大概四千克的重量，而且纳米技术马达的使用寿命也延长到了100万次，但是纳米技术马达的总长度却只有一根火柴杆的长度，同时纳米技术马达改变了传统电磁马达在材料上的限制，将铜、铁、磁等材料用纳米材料进行代替，纳米技术马达在使用噪音上几乎为零，体积小，重量较轻，在制造费用上也远远低于传统电磁马达，目前市场上对于纳米技术马达应用还不是很广泛，主要是针对一些电动玩具和汽车的车窗进行应用。
3.纳米材料刀具
纳米材料刀具是最近几年被研发的，更多地研究根据物理学的原理，通过力学进行设计，能够更好地运用力学，正是因为设计的合理，以及材料方面的因素其使用寿命远远高于其他的刀具。刀具在人们的传统观念里使用寿命非常的低，对于整个发展史来说有着跨时代的意义，未来的刀具在不断地更加的精密多样化。
4.纳米耐磨符合图层的运用
纳米材料是以多分子的形式存在，在纳米材料颗粒中还具备了范德华力、库仑力等，并且部分颗粒中存在与化学键结合的情况，所以让陶瓷颗粒团聚的机率增大，在颗粒越小的情况下，团聚就会更紧实，通常在这种状况下，纳米材料所具备的优点将会被限制，只有部分发挥作用。一般会处理方法有两种，分别是机械能施压和化学作用，这两种方法还是不能够直接的做到颗粒的分离，因为颗粒比较小直接的采用化学的方法很难进行彻底的分离，针对于这一情况人们通过研究表明进行一定的机械力可以进一步的帮助分离，像是碰撞，离心等等方式，这样更好地进行分离，打破原有的组织结构。
5.纳米磁性液体在旋转轴中的应用
5.1纳米磁性液体在旋转轴中应用的材料以及多元化
纳米技术在旋转轴方面的应用主要是通过改变原材料的基础性能，让原材料通过特殊形式进行分解，增强其性能。随着纳米技术的出现，更多新型材料开始出现，磁性液体在旋转轴密封方面不仅增强了其密封性，与此同时改变了控制特性，正是处于这样的状态人们通过技术对于相关的元素进行组合，组合的过程可以根据需求进行有针对性的组合，这样能够满足后续的需求，以便达到预期的目的。多元化材料在今天的使用过程中的地位非常的重要，开发的力度在不断地加强，大量的资金注入这方面的研究与开发，目的就是更好地替代相关的材料，以及发挥更好地功能以及质量效果。
5.2纳米磁性液体在旋转轴中应用的摩擦性能
传统机械制造中，尤其是大型机械在连接处都是由轴承连接的，在经过高速长期的高负荷运转，在接触的部位必然出现磨损等状态，这样导致了寿命大大的降低，一旦更换部件就会增加成本的投入，纳米技术的引入，生产出来的工件都是颗粒比较细密，接触的部位非常的细腻，不用就可以使用，其使用寿命得到了很大的提升，大大的节约了投入的成本，以及后续的维护与保养。
6.专业性人才匮乏
纳米技术是一个新兴产业，专业性人才稀缺，之前没有相关的人员从事，大学专业毕业生非常的少，高精尖人就更不用说了。很多的企业对于少之又少的人才进行高薪挖墙脚，但是人才的数量非常的有限，面对于企业不道德竞争总会跳槽，那么就导致企业人员不稳定，很难开发新的产品，以及保密措施。这样的问题是所有企业面临的难题。一些企业已经开始行动起来了，在相关的高校以及有资质的的机构聘请专业的讲师，对于企业的相关人员进行培训，培训的过程中更多地针对于企业的发展状况。对于培训的员工进行定期的考核，针对于成绩优异的筛选出来，进行进一步的培训，作为企业的骨干力量，为了留住人才，企业一定要做好相关的工作，培训之前签好相关的培训协议，一旦离职提供相应的赔偿，对于长期接受培训合格的人员进行相应的奖励。经常组织一些比武活动，这样能够更加激化大家对于相关知识的自学，与此同时，针对于相关技术成熟的企业组织交流研讨会，这样能够更好地了解一些先进的知识，对于企业的长期发展非常的重要。人才是未来发展的一个总要的环节，怎样做好这个环节是我们需要考虑的，储备人才就是为了明天能够在行业内能够占有一席之地，现阶段的投入在不久的将来会收到回报。
小结
高科技在慢慢的接下神秘的面纱，慢慢的走入我们的生活服务与我们每个人，科技的发展其实就是为了不断改变生活，然后融入到我们的生活当中。纳米技术就是非常具有代表性的一个领域，之前人们感觉离自己很远，慢慢的人们对其感觉不再神秘，慢慢的运用到生活当中，现阶段还处于一个发展的阶段，在很多方面遇到了问题，问题的提升还有很长的路要走，只要我们一步一个脚印走下去，问题也将一个个的迎刃而解。上文介绍的很多的方面我们已经看到了，在未来的发展必然会取得很好的发展前景，坚定不移的向前发展，在不久的将来一定会去的更好地发展。
参考文献：
纳米技术的新了解范文4
记者：航材院燕绍九、杨程、洪起虎等科技人员近期在《材料工程》杂志上发表了“石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究”一文，您对纳米材料技术十分关注，请从这个角度谈谈这项发明的价值和意义如何？
林左鸣：航材院发表的这篇论文，表明他们以石墨烯作为纳米填充材料，对其他材料实现了成功改性，完成了一项在国际上领先的重要发明，具有十分重要和深远的意义。这项发明意味着，我们可以用石墨烯作为填充材料对一系列金属材料进行改性提高品质性能，制造出系列的“烯合金”材料。我个人认为，这在合金材料发展历史上，无异于是一场划时代的革命，尤其对航空工业的发展，将带来巨大的影响。对此，我由衷地感到高兴，也说明了多年来航空工业广大科技人员努力在基础和前沿科技领域里探索和耕耘，已经开始结出丰硕果实！为实现“中国发明，世界领先”的战略目标迈出了坚实的步伐！
记者：您对纳米材料的微观机理大胆进行了猜想性探索，设立了若干假说。您能否对烯合金改性的微观机理做进一步的探索性分析？
林左鸣：我对此仍然只能作猜想性的探索，科学的机理要以科学试验的实证为准绳。石墨烯本身就属于纳米级材料，因此它本身就具有纳米粒子所应有的表面活性状态，容易与其他材料粒子结合。目前纳米粒子最主要的应用是作为其他非纳米材料改性时的填充材料，但很多材料的纳米粒子制取和保存都相对困难，石墨烯目前成为人们比较便于大规模制取和保存的纳米材料，因此，可以广泛用于其他材料改性时的填充材料。由于石墨的韧性和强度及成为纳米材料时的表面活性特点，当作为填充材料时，可能使石墨烯成为其他被填充材料（基础材料）中晶粒之间的隐性焊接材料，在晶粒界面形成链桥效应。也就是说，基础材料晶粒之间通过石墨烯表面活性作用，形成了晶粒界面呈现无缝隙连接的形态。当基础材料中的晶粒界面形成无缝隙连接后，在外力作用时，其晶界滑移现象减少，抗应力能力增加，从而使得被填充的基础材料的强度随着抗应力能力的提高而增强。以上仍然仅仅是一种猜想式的假说，真正的机理最终还需要通过充分的科学试验去印证。
记者：在我们的印象中，近几年来，您多次谈到今后若有新技术革命，其突破口和领域一定是在材料科学领域，最近您又提出新的材料技术革命，有赖于粒子科学的突破。您是否认为在新的粒子科学突破之前，纳米技术的发展对于新材料技术的进一步突破和发展十分重要？
纳米技术的新了解范文5
纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。
纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。
1.在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。
纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。
光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。
2.在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。
3.在其它精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
4.在医药方面的应用
21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来
检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。新晨
微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。
纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。
纳米技术的新了解范文6
关键词:科技伦理;问题;责任
中图分类号:B82文献标识码:A
一、科技伦理学的概念和研究内容
科技伦理学是一门交叉学科,是科学技术学与伦理学相结合的产物。科学技术学与伦理学之所以能够联系起来,形成―门独立的学科――科技伦理学,是因为作为第一生产力,科学技术是与利益问题分不开的,关系到人类的利益,而伦理学的基本问题则是道德与利益的关系问题。这样,利益问题就成了科学技术与伦理道德统一的基础或联系的桥梁。科技伦理学主要是指科技创新活动中人与社会、人与自然和人与人关系的思想与行为准则,它规定了科技工作者及其共同体应恪守的价值观念、社会责任和行为规范。研究者指出,科学伦理和科技工作者的社会责任事关整个社会的发展前途。概括地说,作为科学技术学与伦理学相结合的科技伦理学,主要研究人与自然的道德关系、科学技术的伦理本质、科技发展与道德进步的互动及其机制。
二、常见的科技伦理问题
(一)生命科学的伦理问题
1、克隆技术与科学伦理。克隆技术引起的伦理问题最令人关注。克隆人也许为人类实现长生不老的千年梦想提供了有科学依据的可能,但祸福总相依,克隆行为将会损害被克隆者的公民权益,使被克隆者的唯一性、独特性大大降低。同时,自我欲求、需要、生存价值受到限制,与他人同样所应有的自、自决权将会遭到否定。科学家在控制生命、实践生物技术的过程中,其行为时刻面对着道德选择。由于人类胚胎干细胞研究与“克隆人”仅仅是一步之遥,在人类胚胎中收集胚胎干细胞必须要考察行为人的动机。人的胚胎是生命的一种形式,它具有发育成一个个体人的潜力,随意破坏人的胚胎实际上是在扼杀人的生命,是不道德也是非人道的。尽管世界各国政府和科学家对“克隆人”技术表示强烈反对,但是对于人类胚胎干细胞克隆技术应用于人体医学科技领域则给予高度关注。
总之,国际社会及各国政府的制约是确保生物技术健康发展的必要条件,而科学家的个人行为范式是确保生物技术造福于人类的决定性因素。科学家的个人觉悟、道德情操、思想品德、献身科学的勇气及高尚的人文精神,都将对21世纪生物技术的发展起到极大的推动作用。
2、基因研究中的科学伦理。基因工程技术是生物工程技术的核心。人类基因组研究是从分子水平直接探索人类自身奥秘的伟大科学工程,是人类认识自我、追求健康、战胜疾病最为重要的科学研究行为。它之所以在全球范围内引起轰动,除了其自身的科学价值和经济价值外,一个重要的原因就是它对伦理、法律等构成了挑战。
按科学家的设想,人类基因组研究计划旨在建立起全球性的人类基因多样性资源库(包括生物样品、统计数据、相关的信息等)。人类基因组研究的目标与意义主要包括如下几个方面:探讨人类的起源,了解和说明人类进化的历史,从微观层面深化对人与人、人与社会、人与自然关系的认识,为寻求导致疾病与防治疾病的遗传因素以及为这些因素与环境的相互关系提供更基础的信息。但是,人们在享受这一成果的同时,不能不思考它带来的各种伦理问题,如基因争夺与基因殖民主义;基因隐私与基因歧视;个体自决权问题;基因治疗与基因犯罪等。
此外,还有转基因技术应用的安全性问题。转基因技术是利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其他物种中,使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。尽管转基因技术可以提高作物的产量、增强作物的抗病虫害能力,但转基因产品的安全问题却一直存在争议,至今尚无定论。人们对转基因技术的主要担心有:含有抗病虫害基因的食品是否会威胁人类的健康、转基因产品对环境的影响、转基因产品是否会破坏生物的多样性和转基因产品带来的伦理问题等。
(二)生态环境伦理问题。人与自然环境的关系问题,自人类出现就已经存在。人既依赖自然而生存,又是改变自然的力量,人与自然是依存、适应、冲突与和谐的关系。随着科技进步和生产力的提高,人由自然的奴隶变成自然的主人,人与自然的关系也逐渐成了改造与被改造、征服与被征服的关系。人类以自然的主人自居,片面地按照人类的主观意志或需求去改造自然,往往会违背客观规律,酿成环境恶化、资源枯竭的苦果。
实践证明,“人类中心论”漠视自然客体,过分强调人类的价值主体地位,有悖于可持续发展思想,已逐渐失去社会思维主体地位。生态环境伦理学是人与自然道德生活的理论基础,它根据生态学揭示的人与自然相互作用的规律,对资源利用和环境保护进行深层次的哲学思考,它突出强调在改造自然中要保持自然的生态平衡,要尊重和保护环境,不能急功近利,不能以牺牲环境为代价取得经济的暂时发展。
当前,建构生态环境伦理要主张人与人及人与自然的生存平等、利益平等和发展平等,即一部分人的发展不能以牺牲另一部分人的利益为代价,既要求代内平等,也要求代际平等。所谓代际平等的道德原则,就是当代人与后代人在享用自然、利用自然、开发自然的权利要均等。解决代际不平等现象,必须建构生态环境伦理,用理性约束人类的行为,树立可持续发展的生态环境观念。
(三)纳米等“新材料”的科学伦理问题。自20世纪九十年代纳米产品进入人们生活以来,纳米材料已经应用于大众生活的各个方面,显示出巨大的发展潜力。纳米技术是对大小在100纳米以下的物质进行操作,利用物质在这一尺度上表现出的独特性质来制造新产品。目前部分计算机芯片、防皱的裤子、DVD播放机、自洁玻璃、防晒霜中的遮光剂等产品,都是应用纳米技术的实例。
但近期,纳米技术对人类健康和自然环境的负面影响,成了科学界研究的新课题。在美国化学学会2003年年会上,有3个研究小组分别报告说,纳米材料具有特殊的毒性。美国航空航天局太空中心的研究小组发现,向小鼠的肺部喷含有碳纳米管的溶液,碳纳米管会进入小鼠肺泡,并形成肉芽瘤,而用聚四氟乙烯制作的纳米颗粒毒性更强。纽约州罗切斯特大学的研究小组让大鼠在含有这种纳米颗粒的空气中生活15分钟,会导致大多数老鼠在4个小时内死亡。研究人员指出,这只是初步结果,还需要做更深入的研究。
开展纳米技术的安全性研究,并不是要限制纳米技术的发展,而是要更科学地发展纳米技术。研究发现,纳米技术一旦渗透到生物学领域将迅速改变农业和医学的面貌,人类生活方式也将在纳米技术与计算机和基因生物学的结合中迅速出现革命性的变化。同时,在人类健康、社会伦理、生态环境、可持续发展等方面将会引发诸多问题。
(四)网络时代的信息伦理问题。20世纪九十年代以来,以数字技术、多媒体技术和网络技术为代表的现代信息技术推动着人类社会从后工业社会向信息社会迅速转变,引发了信息传播在媒介形式、报道方式、受众地位、受众行为等多方面产生了一系列深刻的变革,同时也带来了信息伦理问题。
网络的开放性使得文化和价值观各异的人们参与到网络中来,在网络交往活动中,首先面临的是对个人隐私的挑战,如何保护合法的个人隐私、如何防止把个人隐私作为谋取经济利益的手段,成为网络时代的主要伦理问题。虚拟与现实之间,一系列其他新的社会问题诸如网络犯罪、网络病毒、网络黑客、垃圾邮件、网络安全、信息垄断、网上知识产权,以及利用信息网络进行恐怖活动和发动信息战争,危害社会公共利益和威胁国家安全等随之产生,这些都引发了计算机网络技术与信息伦理的激烈冲突。
专家指出,要构建新形势下的信息伦理,必须在四个方面有所突破:一是提高公民的信息伦理意识;二是制定出清晰的信息伦理准则;三是超前预示各类信息伦理问题;四是进行信息立法,互补信息伦理。
(五)基因武器和生化武器的军事伦理问题。世界上任何的高新技术一经开发,很快就会被应用于军事领域。像美俄两国始终致力于把最新技术引入核武器系统中,以实现其核武器的现代化,奉行对别国的核威慑战略。典型的还有基因技术在军事领域的应用及其所带来的军事伦理问题。
基因武器还可以根据人类的基因特征选择某一种族群体作为杀伤对象。原理是人类不同种群的遗传基因有一些差别,将基因表现不同的产物当作攻击目标是完全可行的,因此科学家们也称这种“只对敌方具有残酷杀伤力,而对己方毫无影响”的新型生物武器为“种族武器”。
与造价昂贵的大规模杀伤性武器相比,基因武器有着许多无可比拟的优势:一是成本低、产量高、杀伤能力强;二是使用方法非常简单,难以防治。基因武器从使用到发生作用都没有明显征候和特殊标记,因而很难迅速隔离和及时救治。
科学技术是一把双刃剑,既是“上帝”又是魔鬼,在为人类创造物质财富和精神财富的同时,也使战争的最基本要素――武器的研制和使用得到了飞速发展。自武器进入热核时代、生化时代以来,不管是用战争手段维护正义,还是用战争手段夺人城池,都产生一个非正义的结果,那就是对地球、对人类赖以生存的地理环境造成巨大的毁坏,因此必须要用正义的伦理道德来约束和制止。
三、科技伦理的道德约束和科学家的社会责任
科技给人类带来的一切危害都不是它本身的过错,但科技方法、科技活动、科技成果以及成果的运用,明显渗透着社会文化和伦理道德的因素。科学上“能够的”并不是伦理上“应该的”。作为先进文化的重要组成部分,科技伦理道德的发展方向对整个社会伦理道德的建立和完善有着极为重要的意义。
科技伦理是对科技活动的道德引导,是调节科技工作者相互之间、科技共同体与社会之间诸种关系的道德原则、道德规范。科技伦理不仅蕴含一般的伦理价值,而且包容科学技术真价值。如果一个科学家明明知道某项科学发现将会严重危及人类的生存,那么他就不应该把这一发现公布于众;另外,不论科学研究还是它的社会运用,都是在社会中进行的,而这一舞台的导演是各国政府,因此政府必须规范科技运用,采取措施加强科技发展中的道德伦理约束极为必要。
科学家的社会责任关系到整个社会的道德取向和道德规范,全社会必须关注科技伦理和科学家群体的社会责任问题,在面对种种新的技术成果的同时,不能忽略其自身涉及的种种现实及潜在的危险,必须正确地利用科技成果为人类造福,维护人类的健康和生命,最大限度地避免由于科技成果的使用不当而给社会带来的负面影响。
(作者单位:陕西科技大学)
主要参考文献:
[1]约瑟夫.P.德马科理查德,M福克斯.现代伦理学的新趋向[M].北京:中国青年出版社,1990.
[2]方福德.科技与伦理[N].光明日报,2000.9.18.
