纳米生物效应分析研究充满创新机遇

[2011/12/2]

　　今年10月，美国国家科学技术委员会，美国总统办公室签署发布了“美国国家纳米技术的环境、健康与安全性研究发展战略”，非常重视相应的分析方法和检测技术的研究。

　　一方面，由于小尺寸效应、量子效应和巨大比表面积等，纳米材料具有特殊物理化学性质，在进入生命体后，它们与生命体相互作用所产生的生物效应(化学过程和生物活性)与化学成分相同的常规物质有很大不同。另一方面，生命体中的化学或物理过程是生命活动的基础，细胞内外通过弱相互作用进行的高效、高选择性、低能耗的生物分子组装通常都是在纳米尺度上进行的。因此，在纳米尺度下物质与生物体系如何相互作用成为近年来学术界关注的主要问题之一。

　　出席日前在北京举行的以“纳米生物效应与纳米生物分析前沿”为主题的第397次香山科学会议的专家指出，必须瞄准纳米生物效应和纳米生物分析的关键前沿科学问题，创造性地提出新的分析原理，针对纳米材料的特性以及生物体系的复杂性，率先建立先进可靠的分析方法，才能解决纳米生物医学研究中出现的关键科学和技术问题。

　　会议执行主席、国家纳米科学中心/高能物理研究所的赵宇亮研究员指出，生命科学与纳米科学交叉，形成一系列前沿分支学科，如纳米生物学、纳米医学、纳米毒理学(安全性)、纳米生物分析、纳米生物技术与工程，纳米医学技术与工程、环境纳米技术与工程等新的前沿研究方向。这些崭新的新兴交叉学科的本质和基础都是纳米生物效应：即发生在纳米—生物界面的化学、物理和生物学(正面或负面的)过程。其研究方法学都与纳米生物效应分析密切相关。

　　这些诸多的新兴前沿学科领域所面临的一个共同的问题是，发展定量的、高灵敏度的、高选择性的新型生物分析和生物检测技术，纳米生物分析方法已经成为突破纳米技术在上述各个领域发展的关键瓶颈之一。与会专家认为，发展新型纳米分析原理、方法和技术，需要综合运用分析化学、纳米技术、生物学、物理学、医学、毒理学、环境科学等领域的知识和研究手段，单一学科难以胜任这个交叉性与综合性很强的新领域。纳米生物效应与纳米生物分析既是国际科学前沿，也需要多技术协同创新，充满创新的机遇。

　　与会专家围绕纳米生物医学相关的分析科学前沿，生物纳米技术中的分析科学前沿，纳米毒理学与纳米安全性相关的分析科学前沿，环境纳米技术与生态环境效应相关的分析科学前沿等中心议题展开了深入研讨，并提出了多项关键科学问题。与会的资深专家指出，我国医药工业生产的治疗药品、检测技术，和分析技术基本上国内生产的外国品种或进口的。缺乏自主知识产权，总体经济效益十分低下。而纳米生物效应的研究，尤其是先进的生物分析和生物医学检测技术的突破，对全面带动整个领域的跨越式发展，具有重要的战略和经济意义，也是产生具有我国自主知识产权生物医学技术的源泉，将有助于推动我国生物医药产业的快速发展。

　　与会专家建议：我国实施科技战略，参与国际竞争，需要从根本上系统地进行长远战略布局。一方面可将纳米生物分析科学与检测技术的研究列入国家战略规划。同时，应建立纳米标准、质量控制，和质量保障体系相关的分析技术和应用研发平台，尽快形成一套标准体系，建立质量控制和质量保障体系，利用资源共享平台的政策倾斜，鼓励多团队、多层次开展协同创新研究。与会专家指出，科技发达国家如美国，针对较大的科学问题通常都会在国家层面上进行迅速部署和全面协调，我国应发挥已有的国家纳米科学中心的协调和指导作用，在科学上抢占先机，在技术上推动我国纳米生物医药应用工业的发展。

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