自然辨证法看纳米科技

二〇一三年五月

以自然辨证的视角去看纳米科技

摘要：继互联网和基因之后，纳米科技成为世人关注的又一个新的焦点。人类社会在纳米技术的前进道路上不断的攀登着一个又一个的高峰。纳米的广泛应用正在悄然的改变着人类的生活。纳米引发了一场认知革命，实现了生产方式的质的飞跃，预示着人类社会思维方式和实践方式的深刻变革。然而，技术既是被社会塑造起来的，又塑造了社会，纳米技术在引领生产方式变革的同时也潜在着很多健康危害。因此必须从自然辨证的角度来进一步认识纳米技术。

关键字：纳米科技；生产力变革；认知革命；伦理

1.纳米技术引发的革命

纳米（nm）实际上是一种计量单位，从宏观的角度上看1米等于100万微米，而1微米等于1000纳米；从微观上看，纳米是描述原子、分子等尺寸及其距离。纳米科技（英语：Nanotechnology）是一门应用科学，其目的在于研究于纳米规模时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。纳米科技实际上涵盖了一切在纳米范围的物理、化学的技术和工艺，说它包罗万象也不算过分。

1.1纳米技术引发生产力的变革

科学技术是第一生产力，历史上每一次大的技术革命都会带来生产力的大解放和大发展。同样纳米科技革命, 预示了一种全新的、与蒸汽时代和电子时代乃至计算机信息时代不同的经济运行模式, 将

引发一场新的技术革命和产业革命。使生产力在纳米新科技革命的影响下具有与以往生产力不同的全新特点：

1.1.1纳米技术含量高

高技术含量产品的价值形成过程，并不局限于直接的生产过程。一个新产品的产生，往往始于科研过程，始于新产品及生产新产品的技术系统的发明、设计过程。一个生产过程就是将具有价值的理论形态转变为具有有用性的物质形态而已。从这一意义上看，就会有如下的理解：即脑力劳动创造了价值，体力劳动转移并实现了价值。

1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼发表了著名的演说——《底部还有很大的空间》，预言了人类可以通过操纵原子分子来制造产品的可能性，自此埋下了纳米科技的金种子。纳米成了肉眼看不到的艺术[1]。

一代又一代人的科学研究使这门艺术从实验室搬到了人类的生活。少量的纳米粉体或溶胶（如纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化钛等）不但从根本上改变耐火材料的组织结构，而且还改变了耐火材料的性能，使耐火材料的应用领域拓展到一个全新的方向，因此纳米技术在耐火材料领域的应用前景十分广阔[2]。

分子影像诊断技术从分子水平对疾病的异常结构和功能进行生理、生化水平显像，能为疾病的诊治提供更为精确的信息。目前常规的造影剂和分子探针因为信噪比较低、不具备靶向性等缺点而无法满足成像要求，而在各种纳米材料基础上发展起来的纳米影像探针显示出较好的显像效果[3]。

1.1.2 纳米研究的国际化

美国国家科学委员会（National Science Board）2003年底批准“国家纳米科技基础结构网络计划”（National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network，简称NNIN）是一项跨部门的系统工程，美国政府在国家科学技术委员会下专门成立了纳米科学、工程与技术分委会，具体负责这一计划的组织实施，旨在确保美国在纳米技术、工程技术方面的领先地位，同时为提高国家经济竞争力做出贡献[4]。

2011年我国国家纳米科学中心建设项目通过了国家发改委委托中科院和教育部组织的验收。国家纳米科学中心的研究方向定位于纳米科学的基础研究和应用基础研究。重点是具有前瞻性、具有重要应用前景的纳米科学与技术基础研究[5]。

1.2纳米技术引发认知的革命

马克思主义的唯物论是科学的辩证唯物论,在坚持物质对于意识的前提性、基础性和决定性作用的同时, 强调了意识对物质世界的能动的反作用[6]。

人们对于纳米材料的研究和进一步利用, 首先就是符合物质和意识的辩证关系原理。德雷克斯勒认为：纳米技术不是小尺度技术的延伸。它根本不该被看作是技术，而是一场认知的革命。

1.2.1认识纳米是认识物质的新层次、新飞跃

1纳米仅等于十亿分之一米，大体相当于4个原子的直径，假设一根头发的直径是0.05mm，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度

即约为1纳米。

长期以来，人们认识对物质的认识一直停留在两个层次上,一是宏观,二是微观。宏观如地球、行星、恒星等，随着天文观测手段的不断深化，人们观测到的宏观尺寸已经延伸到几十亿甚至更远的光年。微观就是指原子、分子以及原子内部的原子核和核外电子[7]。

人类对于物质的认识就有这样一个断层，断层上方是宏观世界，下方是微观世界，而位于断层的，即宏观与微观的过渡区域就是纳米世界。因为纳米微粒的尺寸很小，但是表面积相当大。也或者认为，纳米的尺寸是微观的，但是表面积是宏观的。

唯物辩证法认为, 物质的变化均应在一定质的基础上首先进行量的积累, 这种扩大或缩小的量的变化达到一定程度, 超过了某种临界, 就要发生质的变化。纳米的表面与界面效应这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。例如粒子直径为10纳米时，微粒包含4000个原子，表面原子占40%；粒子直径为1纳米时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。所以从某种程度上来看，纳米技术体现了由量变到结构改变再到质变的新的飞跃。

1.2.2纳米—突破有限，打破界限

纳米技术将会突破有限主义的发展观，未来将有能力解决环境治理、疾病健康、材料改性等方面的瓶颈问题。

纳米TiO2具有光催化活性，它的光催化氧化技术在彻底降解水中有机污染物以及利用太阳能节约能源、维持生态平衡、实现可持续

发展等方面有着突出的优点，特别是当水中有机污染物很难降解时，有着更明显优势[8]。

纳米技术的应用符合可持续发展观，不仅如此在认识层次上, 纳米技术概念对哲学观念和界限提出了极其尖锐的挑战。

纳米机器人进入人体，对人体的基因、细胞、组织进行检测和修护以抵御疾病的入侵, 从而作为生物体的一部分参与生命过程。

纳米技术越来越广泛的应用在疾病的诊断和治疗中，并由此衍生出了纳米医学。临床上传统的药物治疗方法都存在药物动力学和生物药剂学方面的缺陷，无法做到只将药物活性分子输送到靶部位，而不对病变部位以外的器官和组织产生损害。纳米载体技术作为纳米医学的一个重要发展方向，能够有效解决该难题[9]。

从上可以看出纳米技术填平了生物与非生物之间的鸿沟，因为传统的观点中非生物是不能够有代谢和繁殖的能力，即便是有些药物是不能够穿透生物体中存在的天然屏障的，最明显的例子是很少有药物能够穿透血脑屏障。

许多中枢神经系统药物因不能通过血脑屏障而在临床应用中受限,纳米粒子能协助药物透过血脑屏障并将其靶向有效地运载入脑内[10]。

2.纳米科技的伦理学

纳米技术伦理问题的提出，促成了技术伦理学的一个新研究领域—纳米伦理的诞生。纳米伦理以对纳米技术的目的、技术过程与后果的伦理评估和反思为基础，以期在纳米技术发展的早期，针对实际问