纳米颗粒跟踪癌细胞示意图

　　1月12日，由中国科学院主办、582位院士投票评选的2003年世界十大科技新闻揭晓。其中，排名第一的新闻就是科学家研制出世界最小的纳米电动机。的确，进入21世纪以来，纳米技术已经成为科学界的热门话题。这项技术将推动信息、医学、自动化及能源科学的迅速发展，给人类生活带来新的变化。为了对纳米技术有一个更直观，更深入的了解，记者近日访问了在纳米技术研究方面处于顶尖位置的美国伯克利大学的纳米研究部门。

　　结构多变性能特殊

　　在伯克利大学纳米研究部门工作的华裔科学家崔屹先生早在哈佛大学读博士期间就从事纳米研究，并获得美国材料研究会博士金奖及纳米研究杰出博士奖。崔先生向记者介绍了目前科学界在纳米研究方面的进展情况。在实验室里，崔博士打开他的电脑，显示屏上出现犹如米粒大小的颗粒。崔博士说，这是硒化镉的纳米颗粒，它们是通过电子显微镜拍摄、放大多少倍才在电脑上显示出来的，人的肉眼是根本看不见的。

　　纳米是一种长度单位，1纳米是1米的十亿分之一。纳米材料的特殊结构决定了它的特殊性能，比如在力学方面，纳米材料具有奇特韧性，在180摄氏度经受弯曲不断裂，而且拉力非常强。如果我们把纳米管连接在一起，成为一根坚韧的线，其力度足以牵着天上的卫星走。

　　在热学方面，纳米材料的熔化功能特别强，比如一块金子，在1000摄氏度的高温下才能熔化，但如果把它变成纳米颗粒粉末进行熔化，500摄氏度就可以了。同样，利用纳米技术，可以使一些材料在80—180摄氏度的温度下，塑性大大提高；可以使陶瓷变得像金属一样的柔韧、结实，而且容易加工。

　　医学领域应用广泛

　　谈到世界各国对纳米技术的研究，崔博士告诉记者，目前科学家对小于100个纳米尺寸的材料和物质，包括金属、半导体、陶瓷材料以及生物、DNA蛋白质等物质的分析、研发直至应用都非常感兴趣。涉及的范围包括电子、光学、力学、化学反应和热学等多种科学。总体看来，很多国家都非常重视纳米的研究，但在进度上还是美国领先。从目前美国的研究情况来看，重点是在信息技术和生物工程两大领域。

　　在信息技术方面，纳米分子的结构在半导体和硅材料上有充分体现。纳米技术在这些材料上的优势在于它不仅体积小，而且电子传输速度快。因此，美国的纳米技术科研人员要把纳米尺寸的半导体材料做成晶体管，从而让一块芯片上容纳更多的晶体管，其结果是尺寸比原来的要小100倍，而运算速度比传统芯片快100倍以上。

　　对于运用在生物工程方面的纳米技术研究，崔博士介绍说，目前有两个方面进展比较快：一是利用纳米技术跟踪生物体内活动。比如纳米颗粒比人体细胞颗粒要小得多，而且具有发光功能，科学家们把这种纳米颗粒送进人的肉体、器官内，然后从人体外部向内照射近红外线，纳米颗粒在体内也会发光，这样就可以跟踪了解人体细胞的变化情况，从而达到追踪病毒等效果。目前科学家们对跟踪查找艾滋病病毒、癌细胞等在人体内活动的研究取得了不少新进展。在这项研究中，科学家们还发现癌细胞特别喜欢吃纳米颗粒，这有助于跟踪癌细胞在人体内的活动。

　　另一方面是利用纳米颗粒极高的传感灵敏效应对疾病进行早期诊断。目前科学家们主要是利用纳米技术对癌症的诊断进行研究，并取得了成果。崔博士说，目前他们已经在实验室环境下实现了用纳米技术对前列腺癌、直肠癌等多种癌症类型的早期诊断。具体做法是，将人的血液，哪怕是很少的一小滴血，放在一块用纳米技术做成的检测板或仪器上，当仪器的传感器中预置的某种癌细胞抗体遇到相应的抗原时，传感器中的电流会发生变化，通过这种电流变化可以判断血液中癌细胞的种类和浓度。

　　2004年纳米技术的发展展望

　　纳米技术研究领域的竞争一向激烈，包括美国、日本、欧洲、中国在内的几个研究“大户”都希望在这一领域“技压群雄”。2004年，各国都将花大力气解决纳米技术的开发应用问题。

　　2004年，美国将加大力度执行2001年启动的“国家纳米计划”。政府还将在纳米技术的基础研究方面投入巨资，以期解决基础研究和应用开发脱节的问题。根据美国总统布什2003年12月签署的一项联邦法案，从2004年开始的4年内，政府将投入37亿美元用于纳米技术的研究。

　　日本为了在纳米技术方面保持世界领先水平，2004年还会加大投入，同时加快将纳米技术转化为产品的步伐。（本报驻美国特派记者 刘爱成）