纳米技术应用所引发的认识突破和伦理学思考
引导纳米技术这把双刃剑朝着“善”的方向发展，这既是一个重大的理论问题,也是极具意义的实践问题。
近年来,被称为现代三大前沿科技之一的纳米技术得到迅猛的发展,掀起了一场震撼全球的技术革命。同时,纳米技术所引发和即将引发的一系列伦理问题也引起了许多有识之士的忧虑。现代科学技术不仅是一种物质实践,也是开拓性的社会伦理实践。我们必须意识到纳米科技力量带来的相应道德责任,同时认识有关科技的各种伦理关系的合理定位。
本文从纳米职业健康管理的角度出发,主要讨论三个问题,一是,纳米技术诞生后,人类认识上的突破。二是,为什么纳米技术发展需要伦理学的介入? 三是纳米技术应用潜在的职业健康风险。
人类对纳米科技认识的突破
“ 纳米技术的发展经历了一个由不自觉到自觉、由理论预测到实际研究、由分散研究到有系统地整体研究的转变,这种转变反映了纳米技术体系从形成到进一步发展的系统框架,充分体现了认识运动是联系和发展的这一基本规律。纳米材料的诞生标志着材料科学进入了一个新的层次,从认识论的意义上来看,人类认识自然的水平又迈进了一步。
任何事物都是一分为二的,纳米材料的发展亦如此。虽然纳米技术有了很大的进步,特别是我国政府十分重视纳米技术的科学与研究,但纳米产业仍存在着很多问题,至少从目前来看,取得的成果并不明显,尽管某些方面具有国际领先水平,但总体投入与产出效率远远低于美、日、德等国。从科研成果上看,与纳米研究相关的论文数量很多,但真正有创新意义的则很少;从企业方面看,挂有“纳米”字号的企业多达近800家,但很多企业资金被套牢,在生存的边缘苦苦挣扎。因此,我国纳米产业的发展形势不容乐观,存在着很多潜在的危机。
纳米科研成果只有产业化,只有走向市场才能真正体现其价值,同样,纳米科技要产生效益必须走向市场
我国实行的是社会主义市场经济,企业是市场主体,但我国国家科技计划的承担主体却是科研院所和大学,大部分科技力量游离于企业和市场之外,不能准确把握市场信息,及时把技术转化为产品;再就是有些技术创新成果市场适应性弱,有些不适应大规模生产,有些生产成本高而难以推广,诸多情况都限制了科研的产业化发展。与此同时,市场上的企业则由于缺少相应的技术支持,不能随时满足市场新的需求,产生了企业产品与市场需求不适应的矛盾。例如,在每年取得的纳米科技重大成果中,仅有20％左右投入实际的生产应用中,而且其中大部分成果的转化是自行联系洽谈;也有些科研人员揣着纳米高科技成果,苦于无钱创业只能煎熬在失望和梦想之中,技术中介机构和服务体系薄弱,尚未真正成为知识创新与技术传播的桥梁。
另外,一条纳米材料生产线动辄上千万元资金,耗资巨大,一旦占领市场,带来的就是高额利润,万一失败,企业由于资金周转困难马上就濒临破产。面对如此大的风险,一些在中国传统文化熏陶下成长起来的企业家们宁愿保守求稳而不愿冒险行动,企业“似乎总是在一个更缓慢、更平静、更稳妥的水平上运行”。这种意识形态也在一定程度上阻碍了企业和科研机构形成面向市场共担风险的利益共同体。
公众对纳米科技的认识偏差
早在20世纪80年代我国就有了纳米技术的萌芽,但纳米技术为大众所知则是在2000年50家上市公司宣称进军纳米领域之时。从此纳米标志着一种时髦和时尚,它的魅力被媒体哄抬;甚至有的书籍中写到:纳米时代民族和国家将出现一定程度的萎缩,信仰和人文关怀开始回归,城市逐渐消亡,不同阶层矛盾逐渐弱化,个人价值和生活方式将得到充分的尊重。无可否认,纳米技术将给我们的生活带来巨大的改变,但是在这里,纳米技术已经成为解决一切社会问题的灵丹妙药。公众对纳米形成了一种盲目崇拜。
随着一些国外科研和环保机构相继宣告纳米产品可能存在一些隐患,国内的一些纳米产品也开始受到质疑。部分纳米产品被曝光为假冒伪劣产品,更有一些“纳米”企业由于资金被套牢,举步维艰,甚至企业界的纳米产品刚开始宣传,科研界的权威人士就出言否决。科学界陷入沉默,纳米企业陷入困境,消费者疑虑重重,纳米的形象一落千丈,导致纳米产业发展陷入困境。其实,无论是一开始的鼓吹,还是后来的质疑,大都由于对纳米科学的不了解,或是别有所图而造成的。至于纳米科技本身,却没有得到足够关注。
由于缺乏专业知识,很多人对于纳米科技只是一知半解。对于纳米产品的真伪,消费者更是无法判断。在这种情况下,个别企业对“纳米”概念不负责任的炒作,借高科技的幌子来欺骗公众,牟取暴利,很大程度上损害了公众对纳米的热情,也在一定程度上损害了纳米技术在公众心目中的形象。因此纳米科技尤其纳米产品被质疑,根本原因就在于公众的知情权受到了伤害。
任何一项产品融入市场都必须有一个合理合法的程序,纳米产品备受冷落,并非纳米产品本身不好,主要是目前国内缺乏一系列权威性的认证标准,无法对现有的纳米产品做出具有法律效力的认证。权威性认证能够使消费者在不了解纳米产品技术的情况下了解产品真实的技术含量,从而保障公众知情权。但是,现在消费者只能听从媒体的宣传,从而在事关公众切身利益的事件上,公众却被排斥在“声音”之外,成为盲目的消费者。一旦有纳米假冒伪劣产品出现,公众便会产生很强的抵触情绪,这就导致了纳米科技进入到一个进退两难的境地。
纳米科技带来的一些问题
美国化学年会在2003年报告了纳米颗粒可能对生物造成危害。例如,让实验小鼠暴露在含有直径20nm 聚四氟乙烯颗粒的空气中15min,大多数在4h内死亡,而暴露在直径120nm 颗粒中的却依然存活。另外一种前景广阔的纳米材料——单壁纳米管,同样发现可能造成健康问题。美国环保署(EPA)得到了600万美元的经费用于研究纳米材料对环境的影响,以避免少数机构在利益驱动下开发某些纳米材料,或者在没有进行足够的环境影响评估的情况下就将其商品化。
我国在纳米科技的投入上更多是关注纳米科学的基础研究和纳米产品的开发,对于纳米产品可能会对人类健康和自然环境造成的影响考虑尚不充分,投入专项研究资金尚不充分。同时由于纳米材料处理起来比较困难,又缺乏相应的设备投入,导致一些纳米材料公司的保护措施不完善甚至根本没有什么保护措施,从而造成对环境的污染和人员健康的危害。
伦理学介入纳米技术的必要性
一些观点认为伦理学的介入可以有效地规范纳米技术的发展,使之朝着健康且对人类有益的方面进行,而另一些观点则认为伦理学的介入会延缓技术的发展进程,他们认为现在讨论纳米技术的伦理问题还为时尚早,最典型的代表就是所谓的“技术决定论”。因此,伦理学介入纳米技术的必要性就成为一个不得不探讨的问题。
“ 从技术的角度探讨纳米污染治理与从伦理的角度探讨纳米污染治理并不是同一个问题。技术上的纳米污染治理是忽略了一个重要的事实,而这一事实对伦理学而言是最关键的,那就是,前者关注的是纳米技术污染的过程和结果,而后者关注的是污染及污染的治理对于人这一主体的意义。
尽管技术的发展可能能够在纳米污染发生一段时间之后进行有效治理,但是从个体这一有着有限生命的主体而言,他的生存权利和社会福利在纳米污染被治理之前处于被削减和剥夺的地位,而且受历史条件、地理环境、国别环境的影响,环境正义的问题也必然被伦理学所关注。由此看来,纳米技术的发展即使可以从技术上解决纳米污染问题,也无法解答纳米污染带来的伦理问题。
迄今为止,纳米技术仍然处于发展的初级阶段,对于纳米技术可能引发的其他伦理问题,主要是建立在预测的基础上,因此在纳米技术的发展对其自身所导致的系列伦理困境是否有能力“自我克服”,我们很难找到确切的技术依据。
似乎没有证据表明现代技术的发展会“自我克服”其自身带来的伦理困境。和其他技术一样,纳米技术的发展会部分地克服由其带来的麻烦,但现代技术发展的历史表明,如果没有强有力的外部力量干预,纳米技术带来问题的数量和速度都将远远超过其能解决的数量和速度。
更重要的是,随着纳米技术的发展,一些新的、更重大的伦理问题将使人类陷入困境,譬如生命的形式问题。纳米技术的发展,特别是纳米基因技术的进步,为人类“制造生命”甚至“制造人类”提供了一种可能。在纳米技术的改造下,生命的神圣性面临挑战。原来生命只不过是由一些氧、氢、氮、碳、钙,还有微量的硫、磷、铁、镁等原子组装起来的,人的神经系统在控制论者眼中仅仅是一根根纳米材料,人的意识是生物电传递的信息及其留下的痕迹。
“ 一旦人类利用纳米技术充当了造物主,那么“自然的”生命就不再神圣,“人”从最高的目的性这一神坛跌落时,就沦为了理性的“工具”或者技术的“结果”,由此引发的灾难绝不是技术及技术的发展可以解决的。
纳米技术应用潜在的职业健康风险
“ 关于纳米技术对环境、生物体乃至整个生态系统的风险问题,2003 年,Science 杂志和Nature 杂志上相继发表文章,提出开展纳米尺度物质的毒理学研究迫在眉睫,如果不及时开展纳米尺度物质和纳米技术的生物效应研究,将危及政府和公众对纳米技术的信任和支持。
首先,它具有生物大分子的强烈结合性。纳米物质往往具有显著的配位、极性、亲脂特性,有与生命物质强烈结合进入人体内的趋势。纳米材料的比表面积大,粒子表面的原子数多,周围缺少相邻原子,存在许多悬空键,故具有很强的吸附能力和很高的化学活性。
其次,它具有生态系统的潜在累积毒性。纳米级物质在环境中存在的浓度一般较低,往往被大量污染物所掩盖。但它们一旦被摄入人体后即可长期结合潜伏,在特定器官内不断积累增大浓度,终致产生显著毒性效应。另外,通过食物链逐级高位富集,也可导致高级生物的毒性效应。
再次,它具有多种污染物的组合复合性。环境中永远是多种化合物以各种形态同时存在,相互拮抗或协同,成为复合污染体系,难以分辨和控制。
最后,它还具有扩散和迁移的传播广阔性。小分子化合物的扩散属于分子扩散,纳米级物质则可由布朗运动及介质涡流促成扩散,特别是当它们吸附在颗粒物表面上或由生命体携带,可以实现远距离的输送传播,在广阔的空间范围内产生污染效应。
纳米尺度的物质相对于微米尺度的物质而言,它构成的生态环境风险在程度上要高,在影响上更长远,在形成过程上更复杂,在预防和治理上更棘手。显而易见,纳米技术的风险与纳米技术的开发潜力是建立在同一基础之上的,即纳米材料的奇特性,因而,它的开发潜力越大,其应用的风险就越高。
伦理学不仅要关心人类自身利益,也“要把道德关心从人扩展到人以外其他物种和整个宇宙”,要遵循生态原则,以人与自然的协同进化为出发点和归宿点,“以尊重和爱护自然代替对自然的占有欲和征服,在肯定人类对自然的权利和利益的同时,要求人类对自然承担相应的责任和义务”。
与纳米技术的职业健康风险相关的一个问题是,纳米技术可能对现有的己经被破坏的生态系统产生致命伤害。生态系统是指由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。由无机环境、植物、动物和微生物组成的生态系统,在长期的自然演化过程中,各组成部分形成了相互依赖、制约、补偿、交换和适应的关系,从而达到一种宏观的动态平衡。
“ 由于纳米技术着眼于从原子层面“自下而上”地制造产品,它不仅将动物、植物和微生物还原成一堆“有序的原子”,而且还亲自扮演“造物主”的角色,这意味着在不久的将来,人造植物、微生物、动物,甚至人类将成为可能。届时人造的物种不仅具有不同程度的智能,而且能够按照各自规定的轨迹运行,不断的复制、繁衍、变异,这将对原有的生态系统构成严重的威胁,从而导致生态失衡和环境危机。
本文摘编自唐仕川、常兵主编《工程纳米材料职业健康与安全》一书。因篇幅所限，文字有删减。
纳米材料因其特殊的物理、化学、力学性能被人们越来越多地应用到了生产生活的各个角落。随着纳米材料的普及，在日常的工作和生活中，人们已经不知不觉地接触到了这种新型的材料。但是，纳米材料对人体潜在的健康风险并不为人所知，且不为人所关注。《工程纳米材料职业健康与安全》从纳米材料的定义与特性出发，探讨了纳米材料独特的物理化学性质和结构特征；以纳米材料应用为主线，纵览了目前世界范围内纳米产业现状及健康安全的研究进展；逐一针对纳米材料的暴露评价方法和步骤，工程纳米材料的潜在健康影响（从体外实验、动物实验、人群流行病学调查和生态学研究四个角度），纳米材料风险评估与风险管理，以及纳米材料暴露控制的工程方法展开论述。从而从整体上构建了以纳米材料健康风险为核心的概念、理论、方法体系。是国内第一部针对新型纳米材料健康风险的理论著作。
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