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納米生物效應分析研究充滿創(chuàng)新機遇

[2011/12/2]

　　今年10月，美國國家科學技術委員會，美國總統(tǒng)辦公室簽署發(fā)布了“美國國家納米技術的環(huán)境、健康與安全性研究發(fā)展戰(zhàn)略”，非常重視相應的分析方法和檢測技術的研究。

　　一方面，由于小尺寸效應、量子效應和巨大比表面積等，納米材料具有特殊物理化學性質，在進入生命體后，它們與生命體相互作用所產生的生物效應(化學過程和生物活性)與化學成分相同的常規(guī)物質有很大不同。另一方面，生命體中的化學或物理過程是生命活動的基礎，細胞內外通過弱相互作用進行的高效、高選擇性、低能耗的生物分子組裝通常都是在納米尺度上進行的。因此，在納米尺度下物質與生物體系如何相互作用成為近年來學術界關注的主要問題之一。

　　出席日前在北京舉行的以“納米生物效應與納米生物分析前沿”為主題的第397次香山科學會議的專家指出，必須瞄準納米生物效應和納米生物分析的關鍵前沿科學問題，創(chuàng)造性地提出新的分析原理，針對納米材料的特性以及生物體系的復雜性，率先建立先進可靠的分析方法，才能解決納米生物醫(yī)學研究中出現(xiàn)的關鍵科學和技術問題。

　　會議執(zhí)行主席、國家納米科學中心/高能物理研究所的趙宇亮研究員指出，生命科學與納米科學交叉，形成一系列前沿分支學科，如納米生物學、納米醫(yī)學、納米毒理學(安全性)、納米生物分析、納米生物技術與工程，納米醫(yī)學技術與工程、環(huán)境納米技術與工程等新的前沿研究方向。這些嶄新的新興交叉學科的本質和基礎都是納米生物效應：即發(fā)生在納米—生物界面的化學、物理和生物學(正面或負面的)過程。其研究方法學都與納米生物效應分析密切相關。

　　這些諸多的新興前沿學科領域所面臨的一個共同的問題是，發(fā)展定量的、高靈敏度的、高選擇性的新型生物分析和生物檢測技術，納米生物分析方法已經成為突破納米技術在上述各個領域發(fā)展的關鍵瓶頸之一。與會專家認為，發(fā)展新型納米分析原理、方法和技術，需要綜合運用分析化學、納米技術、生物學、物理學、醫(yī)學、毒理學、環(huán)境科學等領域的知識和研究手段，單一學科難以勝任這個交叉性與綜合性很強的新領域。納米生物效應與納米生物分析既是國際科學前沿，也需要多技術協(xié)同創(chuàng)新，充滿創(chuàng)新的機遇。

　　與會專家圍繞納米生物醫(yī)學相關的分析科學前沿，生物納米技術中的分析科學前沿，納米毒理學與納米安全性相關的分析科學前沿，環(huán)境納米技術與生態(tài)環(huán)境效應相關的分析科學前沿等中心議題展開了深入研討，并提出了多項關鍵科學問題。與會的資深專家指出，我國醫(yī)藥工業(yè)生產的治療藥品、檢測技術，和分析技術基本上國內生產的外國品種或進口的。缺乏自主知識產權，總體經濟效益十分低下。而納米生物效應的研究，尤其是先進的生物分析和生物醫(yī)學檢測技術的突破，對全面帶動整個領域的跨越式發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略和經濟意義，也是產生具有我國自主知識產權生物醫(yī)學技術的源泉，將有助于推動我國生物醫(yī)藥產業(yè)的快速發(fā)展。

　　與會專家建議：我國實施科技戰(zhàn)略，參與國際競爭，需要從根本上系統(tǒng)地進行長遠戰(zhàn)略布局。一方面可將納米生物分析科學與檢測技術的研究列入國家戰(zhàn)略規(guī)劃。同時，應建立納米標準、質量控制，和質量保障體系相關的分析技術和應用研發(fā)平臺，盡快形成一套標準體系，建立質量控制和質量保障體系，利用資源共享平臺的政策傾斜，鼓勵多團隊、多層次開展協(xié)同創(chuàng)新研究。與會專家指出，科技發(fā)達國家如美國，針對較大的科學問題通常都會在國家層面上進行迅速部署和全面協(xié)調，我國應發(fā)揮已有的國家納米科學中心的協(xié)調和指導作用，在科學上搶占先機，在技術上推動我國納米生物醫(yī)藥應用工業(yè)的發(fā)展。