納米科學(xué)技術(shù)，作為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)重要方向之一，將可能導(dǎo)致生產(chǎn)與生活方式的革命，已經(jīng)成為當(dāng)前各發(fā)達(dá)及發(fā)展中國家投入最多、發(fā)展最快的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域之一。其中納米顆粒的生產(chǎn)和使用將成為基于納米技術(shù)工業(yè)的重要力量，世界各國紛紛實(shí)施優(yōu)先發(fā)展納米科技的國家戰(zhàn)略。目前，納米材料已滲透于涂料、染料、電子、醫(yī)藥、國防、服裝、化妝品、日用品、生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、航天航空等各行各業(yè)中，人們在工作和生活中接觸到納米材料的機(jī)會也越來越多。
由于小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和巨大比表面積等特性，納米材料具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，極易流失到環(huán)境中去卻又很難回收，因此，其潛在的環(huán)境、健康和安全風(fēng)險一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。納米材料在進(jìn)入生命體后，它們與生命體相互作用所產(chǎn)生的化學(xué)特性和生物活性與化學(xué)成分相同的常規(guī)物質(zhì)有很大不同，有可能給人類健康帶來嚴(yán)重?fù)p害，并成為許多重大疾病的誘因。因此，納米材料的安全成為各國和各地區(qū)所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。日前，歐盟發(fā)布了2015-2025納米材料安全研究路線圖——《歐盟納米安全2015-2025:向安全和可持續(xù)的納米材料和納米技術(shù)創(chuàng)新邁進(jìn)》，對未來一段時間內(nèi)納米安全研究的優(yōu)先領(lǐng)域和發(fā)展路線圖做了闡述。
一、概述
該報告指出，納米技術(shù)是建設(shè)一個以精明（smart）、可持續(xù)和包容性增長為基礎(chǔ)的創(chuàng)新歐盟的關(guān)鍵技術(shù)驅(qū)動之一，也是歐盟提出的關(guān)鍵使能技術(shù)之一。納米技術(shù)快速地促進(jìn)了新一代智能和創(chuàng)新產(chǎn)品與處理過程的發(fā)展，為眾多工業(yè)部門創(chuàng)造了極大的增長潛能。保持這一增長勢頭非常重要，因?yàn)檫@樣納米工程材料的所有有用特性才可以在為數(shù)眾多的納米科技應(yīng)用中得到全面的發(fā)揮。
歐盟2015-2025納米安全研究路線圖旨在提供對該時間段內(nèi)歐盟納米安全研究的理解。該報告還甄別了該階段研究應(yīng)該取得的主要成就。之所以選取這一時間段，主要是依據(jù)歐盟“地平線2020”的創(chuàng)新和研究科技框架項(xiàng)目的時間而設(shè)定。該項(xiàng)目的第一批研究計劃將于2015年啟動，其研究成果執(zhí)行的時間將會在2019-2020年間；最后一批項(xiàng)目征集將會在2020年關(guān)閉，項(xiàng)目結(jié)束時間為2025年左右，項(xiàng)目成果的實(shí)施將會在2025年后。
二、路線圖
納米安全路線圖的階段性目標(biāo)以5年為一個區(qū)間，表明了在2015-2025年間不同階段的預(yù)計成果。這些階段性目標(biāo)分為納米材料的表征和分級、納米材料的暴露和轉(zhuǎn)移、納米材料的危害、納米材料的風(fēng)險預(yù)測和管理工具等4個主題，每個主題分為多個領(lǐng)域，列出了優(yōu)先權(quán)和相應(yīng)的進(jìn)度安排，詳見表1。納米材料的表征和分級領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料與生物的相互作用，獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，分析納米材料的危害；納米材料的暴露和轉(zhuǎn)移領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料的釋放并建立模型加以評估；納米材料的危害領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料特性與危害之間的關(guān)系并加以評估；納米材料的風(fēng)險預(yù)測和管理工具領(lǐng)域的主要目標(biāo)是強(qiáng)化風(fēng)險評估和溝通，建立綜合性的管理。
1. 納米材料表征和分級
該部分主要包括材料分類、測量原理、生物和納米相互作用、工程納米材料、用于危害評估的工程納米材料數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。材料分類領(lǐng)域的主要目標(biāo)是完成工程納米材料的定義、構(gòu)建本體1、確定表征和測試納米材料的方法；測量方法領(lǐng)域的主要目標(biāo)是建立多用途的測量方法等；生物和納米相互作用的主要目標(biāo)是了解納米材料與生物的相互作用，建立相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)；工程納米材料領(lǐng)域的主要目標(biāo)是安全制造納米材料等；用于危害評估的工程納米材料數(shù)據(jù)的主要目標(biāo)是獲取相應(yīng)的的危害數(shù)據(jù)等，具體路線圖見表2。
2. 納米材料的危害
該部分主要包括生物動力學(xué)和轉(zhuǎn)移、危害評估、危害受體的狀況、工程納米材料、以科學(xué)為基礎(chǔ)的監(jiān)管方法等領(lǐng)域，具體路線圖見表3。生物動力學(xué)和轉(zhuǎn)移領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料的生物動力學(xué)特征和轉(zhuǎn)移的情況；危害評估的主要目標(biāo)是確定評估的方法；危害受體狀況的主要目標(biāo)是確定易感人群；以科學(xué)為基礎(chǔ)的監(jiān)管方法領(lǐng)域的主要目標(biāo)是確定納米危害測試的模型。
3. 納米材料的暴露和轉(zhuǎn)移
該部分主要包括釋放和暴露、處理非獨(dú)立性的轉(zhuǎn)移過程、暴露的場景假設(shè)等領(lǐng)域，具體路線圖見表4。釋放和暴露領(lǐng)域的主要目標(biāo)是認(rèn)知工程納米材料暴露和釋放的機(jī)理等；處理非獨(dú)立性的轉(zhuǎn)移過程領(lǐng)域的主要目標(biāo)了解工程納米材料的遷移行為等；暴露的場景假設(shè)領(lǐng)域的主要目標(biāo)是研究勞動場所、消費(fèi)者和環(huán)境暴露等。
4. 風(fēng)險預(yù)測和管理工具
該部分主要包括風(fēng)險評估、健康、建設(shè)數(shù)據(jù)庫和風(fēng)險管理等領(lǐng)域，具體路線圖見表5。風(fēng)險評估領(lǐng)域的主要目標(biāo)是開展前瞻性的風(fēng)險管理并開發(fā)相應(yīng)的工具等；健康領(lǐng)域的主要目標(biāo)是確定工程納米材料的健康影響、開展注冊登記等；建設(shè)數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的主要目標(biāo)是建立數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施和本體等；風(fēng)險管理領(lǐng)域的主要目標(biāo)是風(fēng)險認(rèn)知和指導(dǎo)、通過方法設(shè)計實(shí)現(xiàn)預(yù)防等。
三、路線圖的實(shí)施
實(shí)現(xiàn)這一路線圖所制定目標(biāo)的步驟如下：
①首先需要理解納米材料和細(xì)胞或組織相互作用的特性，推動納米-生物相互作用研究；
②其次創(chuàng)造自覺性意識和工具發(fā)展“安全設(shè)計”的概念，將其應(yīng)用到工業(yè)界和科學(xué)界都關(guān)注的新納米材料和設(shè)備的制造中；
③發(fā)展技術(shù)，可以在真實(shí)的暴露條件下更精準(zhǔn)地測度納米粒子，并在現(xiàn)場諸如土壤、消費(fèi)品和食品的媒介中進(jìn)行測量；
④發(fā)展指南，指導(dǎo)如何判定一種納米材料的危害，指南的方法應(yīng)該便于儀器設(shè)備的操作并也有一致性的測量規(guī)章；
⑤發(fā)展設(shè)備將工程納米材料從背景納米材料中分離出來；研究劑量-響應(yīng)關(guān)系，甄別出相應(yīng)納米材料安全性的描述符或參數(shù)；
⑥掌握第1次生成的材料的納米安全問題；跟蹤2次和3次生成納米材料和含有納米材料的復(fù)雜混合物的相關(guān)問題，了解其穩(wěn)定和降解情況，建立相應(yīng)的監(jiān)測工具；
⑦發(fā)展工具對上述問題開展適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險評估，特別是生命周期分析。
四、結(jié)語
歐盟作為全球經(jīng)濟(jì)和科技最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，一直都很重視納米生物安全性問題，投入了大量的人力物力財力，開展了大量的工作，取得了一定的進(jìn)展。歐盟納米安全2025路線圖清晰地闡述了其納米安全領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和階段性目標(biāo)。我國納米技術(shù)和納米材料也日益普及，因此有必要在借鑒歐盟、美國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的具體情況建立我國的納米生物安全研究路線圖，促進(jìn)納米技術(shù)和納米材料的健康發(fā)展。（編譯/ 梁慧剛 中國科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報中心）
由于小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和巨大比表面積等特性，納米材料具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，極易流失到環(huán)境中去卻又很難回收，因此，其潛在的環(huán)境、健康和安全風(fēng)險一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。納米材料在進(jìn)入生命體后，它們與生命體相互作用所產(chǎn)生的化學(xué)特性和生物活性與化學(xué)成分相同的常規(guī)物質(zhì)有很大不同，有可能給人類健康帶來嚴(yán)重?fù)p害，并成為許多重大疾病的誘因。因此，納米材料的安全成為各國和各地區(qū)所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。日前，歐盟發(fā)布了2015-2025納米材料安全研究路線圖——《歐盟納米安全2015-2025:向安全和可持續(xù)的納米材料和納米技術(shù)創(chuàng)新邁進(jìn)》，對未來一段時間內(nèi)納米安全研究的優(yōu)先領(lǐng)域和發(fā)展路線圖做了闡述。
一、概述
該報告指出，納米技術(shù)是建設(shè)一個以精明（smart）、可持續(xù)和包容性增長為基礎(chǔ)的創(chuàng)新歐盟的關(guān)鍵技術(shù)驅(qū)動之一，也是歐盟提出的關(guān)鍵使能技術(shù)之一。納米技術(shù)快速地促進(jìn)了新一代智能和創(chuàng)新產(chǎn)品與處理過程的發(fā)展，為眾多工業(yè)部門創(chuàng)造了極大的增長潛能。保持這一增長勢頭非常重要，因?yàn)檫@樣納米工程材料的所有有用特性才可以在為數(shù)眾多的納米科技應(yīng)用中得到全面的發(fā)揮。
歐盟2015-2025納米安全研究路線圖旨在提供對該時間段內(nèi)歐盟納米安全研究的理解。該報告還甄別了該階段研究應(yīng)該取得的主要成就。之所以選取這一時間段，主要是依據(jù)歐盟“地平線2020”的創(chuàng)新和研究科技框架項(xiàng)目的時間而設(shè)定。該項(xiàng)目的第一批研究計劃將于2015年啟動，其研究成果執(zhí)行的時間將會在2019-2020年間；最后一批項(xiàng)目征集將會在2020年關(guān)閉，項(xiàng)目結(jié)束時間為2025年左右，項(xiàng)目成果的實(shí)施將會在2025年后。
二、路線圖
納米安全路線圖的階段性目標(biāo)以5年為一個區(qū)間，表明了在2015-2025年間不同階段的預(yù)計成果。這些階段性目標(biāo)分為納米材料的表征和分級、納米材料的暴露和轉(zhuǎn)移、納米材料的危害、納米材料的風(fēng)險預(yù)測和管理工具等4個主題，每個主題分為多個領(lǐng)域，列出了優(yōu)先權(quán)和相應(yīng)的進(jìn)度安排，詳見表1。納米材料的表征和分級領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料與生物的相互作用，獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，分析納米材料的危害；納米材料的暴露和轉(zhuǎn)移領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料的釋放并建立模型加以評估；納米材料的危害領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料特性與危害之間的關(guān)系并加以評估；納米材料的風(fēng)險預(yù)測和管理工具領(lǐng)域的主要目標(biāo)是強(qiáng)化風(fēng)險評估和溝通，建立綜合性的管理。
1. 納米材料表征和分級
該部分主要包括材料分類、測量原理、生物和納米相互作用、工程納米材料、用于危害評估的工程納米材料數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。材料分類領(lǐng)域的主要目標(biāo)是完成工程納米材料的定義、構(gòu)建本體1、確定表征和測試納米材料的方法；測量方法領(lǐng)域的主要目標(biāo)是建立多用途的測量方法等；生物和納米相互作用的主要目標(biāo)是了解納米材料與生物的相互作用，建立相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)；工程納米材料領(lǐng)域的主要目標(biāo)是安全制造納米材料等；用于危害評估的工程納米材料數(shù)據(jù)的主要目標(biāo)是獲取相應(yīng)的的危害數(shù)據(jù)等，具體路線圖見表2。
2. 納米材料的危害
該部分主要包括生物動力學(xué)和轉(zhuǎn)移、危害評估、危害受體的狀況、工程納米材料、以科學(xué)為基礎(chǔ)的監(jiān)管方法等領(lǐng)域，具體路線圖見表3。生物動力學(xué)和轉(zhuǎn)移領(lǐng)域的主要目標(biāo)是了解納米材料的生物動力學(xué)特征和轉(zhuǎn)移的情況；危害評估的主要目標(biāo)是確定評估的方法；危害受體狀況的主要目標(biāo)是確定易感人群；以科學(xué)為基礎(chǔ)的監(jiān)管方法領(lǐng)域的主要目標(biāo)是確定納米危害測試的模型。
3. 納米材料的暴露和轉(zhuǎn)移
該部分主要包括釋放和暴露、處理非獨(dú)立性的轉(zhuǎn)移過程、暴露的場景假設(shè)等領(lǐng)域，具體路線圖見表4。釋放和暴露領(lǐng)域的主要目標(biāo)是認(rèn)知工程納米材料暴露和釋放的機(jī)理等；處理非獨(dú)立性的轉(zhuǎn)移過程領(lǐng)域的主要目標(biāo)了解工程納米材料的遷移行為等；暴露的場景假設(shè)領(lǐng)域的主要目標(biāo)是研究勞動場所、消費(fèi)者和環(huán)境暴露等。
4. 風(fēng)險預(yù)測和管理工具
該部分主要包括風(fēng)險評估、健康、建設(shè)數(shù)據(jù)庫和風(fēng)險管理等領(lǐng)域，具體路線圖見表5。風(fēng)險評估領(lǐng)域的主要目標(biāo)是開展前瞻性的風(fēng)險管理并開發(fā)相應(yīng)的工具等；健康領(lǐng)域的主要目標(biāo)是確定工程納米材料的健康影響、開展注冊登記等；建設(shè)數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的主要目標(biāo)是建立數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施和本體等；風(fēng)險管理領(lǐng)域的主要目標(biāo)是風(fēng)險認(rèn)知和指導(dǎo)、通過方法設(shè)計實(shí)現(xiàn)預(yù)防等。
三、路線圖的實(shí)施
實(shí)現(xiàn)這一路線圖所制定目標(biāo)的步驟如下：
①首先需要理解納米材料和細(xì)胞或組織相互作用的特性，推動納米-生物相互作用研究；
②其次創(chuàng)造自覺性意識和工具發(fā)展“安全設(shè)計”的概念，將其應(yīng)用到工業(yè)界和科學(xué)界都關(guān)注的新納米材料和設(shè)備的制造中；
③發(fā)展技術(shù)，可以在真實(shí)的暴露條件下更精準(zhǔn)地測度納米粒子，并在現(xiàn)場諸如土壤、消費(fèi)品和食品的媒介中進(jìn)行測量；
④發(fā)展指南，指導(dǎo)如何判定一種納米材料的危害，指南的方法應(yīng)該便于儀器設(shè)備的操作并也有一致性的測量規(guī)章；
⑤發(fā)展設(shè)備將工程納米材料從背景納米材料中分離出來；研究劑量-響應(yīng)關(guān)系，甄別出相應(yīng)納米材料安全性的描述符或參數(shù)；
⑥掌握第1次生成的材料的納米安全問題；跟蹤2次和3次生成納米材料和含有納米材料的復(fù)雜混合物的相關(guān)問題，了解其穩(wěn)定和降解情況，建立相應(yīng)的監(jiān)測工具；
⑦發(fā)展工具對上述問題開展適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險評估，特別是生命周期分析。
四、結(jié)語
歐盟作為全球經(jīng)濟(jì)和科技最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，一直都很重視納米生物安全性問題，投入了大量的人力物力財力，開展了大量的工作，取得了一定的進(jìn)展。歐盟納米安全2025路線圖清晰地闡述了其納米安全領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和階段性目標(biāo)。我國納米技術(shù)和納米材料也日益普及，因此有必要在借鑒歐盟、美國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的具體情況建立我國的納米生物安全研究路線圖，促進(jìn)納米技術(shù)和納米材料的健康發(fā)展。（編譯/ 梁慧剛 中國科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報中心）
