科技大观：纳米技术重塑未来生产方式

来源：人民日报 2013/3/20

据国内外媒体最新报道，传统机械加工业的机床动作，如剪切、夹持、旋转、压缩、搬运、折叠、组装等工作，目前均可在以分子、原子为尺度的纳米机器上实现。纳米技术产品在经过“被动态应用”后，将进入一个以纳米机器（1纳米＝1毫微米）为标志的“主动态应用”阶段。　

纳米科技诞生于上世纪80年代末，主要涵义是纳米尺寸范围内认识和改造自然。目前发展日新月异。特别是纳米技术通过3D打印，采用“添加式制造”方式，能将工业生产所需的原材料降至传统方式的1/10，对未来制造业的发展将起到巨大的推动作用。

物理学家理查德·费曼早在1959年就做出论断：在物质“底层还有很大空间”。这一结论首次揭示了“自下而上”、以单个分子、单个原子为基础组装物件的可能性。在量子理论的指导下，科技物理学界开始关注探索在微观和宏观世界之间，存在着一个迥然不同的“介观世界”，即尺度范围大约在0.1—100纳米之间的物理世界。在1981年电子扫描隧道显微镜出现以后，纳米科学家发现物质在纳米尺度时拥有了“超自然”的特性，表现出超韧、超强、超硬、超导电、超活性、超渗透力等特点。　

当金粒的尺寸减小到2纳米时，其熔点只有327℃左右；纳米陶瓷会像橡胶一样韧性十足；碳纳米纤维比钢铁还要坚韧百倍；纳米技术将促使微电子行业开发出更快、更小、更强的芯片。小如微尘的纳米机器人将进入人体癌细胞直接将其变害为宝。纳米智能构件可按设定程序自动组成各种物体，并可从环境中摄取相关原子、分子实现自我修复和自我复制。　

纳米技术的真正发展仅30多年时间，但其在功能应用上的适应性、会聚效应和超级特性，已渗透到当今所有科技和产业领域。统计显示：2005年，全球大约有1400家企业与纳米产品生产相关；2006年，就发展到6000多家企业，像IBM这样的大公司甚至也掉头转向纳米新产品的研发。与此同时，全世界与纳米技术有关的专利申请明显增加，其中48%来源于美国企业，欧盟占30%，亚洲约占20%。有预测认为，全世界纳米技术行业的产值至2015年将超万亿美元。

纳米技术的快速发展，同时催生了纳米毒理研究这一新课题。由于纳米颗粒的超级特性，其对生物特别是人体的毒理作用自然也超出想象，各国都加强了对纳米相关产业的严密跟踪与管控。如欧盟早已颁布的《化学品登记、评估与批准法》，正计划在原有3万种受控产品的基础上，再增加对大约7万种产品的监控，而对新产品、特别是纳米产品的开发和使用，其监控更加严格。