纳米毒理学与安全性中的纳米尺寸与纳米结构效应

纳米生物效应与安全性是纳米科学中既具有基础科学意义, 又事关纳米科技应用前景的关键问题, 是纳米技术可持续发展的核心. 国际上普遍认为, 纳米技术的未来发展取决于两大主要瓶颈能否取得突破: 一是纳米尺度上的可控加工与大规模生产技术; 二是纳米安全性知识体系与评价方法. 针对后者, 欧洲和美国都提出了“没有安全数据, 就没有市场”(“No Data,No Market”)的方针. 为了保障科技和市场的优先权, “科技要领先, 产品要安全”已成为发达国家的国家战略. 为此, 在短短5 年内已经形成纳米毒理学这个新兴学科, 阐明在纳米尺度下物质的毒理学效应. 本文重点分析纳米毒理学与纳米安全性中的纳米尺寸效应、纳米结构效应这两个重要的科学问题及其研究结果, 同时简单讨论剂量-效应关系这个传统毒理学的中心法则在纳米毒理学中的变化情况, 讨论未来的相应研究内容和方向, 同时也帮助读者更为科学、理性地认识和理解物质在新的纳米尺度下所固有的生物学特性, 包括毒理学特性.     

纳米材料生物效应研究和安全性评价前沿

纳米技术持续、健康的发展要求我们了解纳米材料的安全性。2004年以来,纳米材料生物效应和安全性研究发展迅速,形成一个跨学科的研究领域,并受到政府、学界、企业和社会公众等的广泛关注。文中叙述了纳米材料安全性评估的迫切性和重要意义,重点讨论了该领域的最新发展方向,包括纳米产品、工作场所和环境的安全等,同时简单讨论了纳米标准化、纳米技术风险管理和纳米伦理研究与纳米安全性研究的关系。     

纳米电子学

近10年来,纳米科学与技术学(纳米学)这个科学术语及其内涵引起了世人的普遍关注,各种海阔天空的议论充满着多种报刊杂志,其来势不亚于20世纪80年代末的全球高温超导热.这种景象表明纳米学确实很重要,它有可能掀起人类认知上的新突破、技术上的新飞跃和工业上的新革命.这是一个综合性的交叉学科,它的发展和深入研究,必将对人类的生存和发展产生巨大的影响.然而,我们必须清楚,要想在这一领域达到最终的目标,使之完全实用化,还必须经历极其艰难困苦的历程,需要多代人的研究努力.虽然现代高科技飞速的发展有可能缩短这个历程,但仍存在许多根本性的问题,包括正确的哲学观、科学观、理论体系和具体的技术难题.     

纳米Al_2O_3固体的内耗

内耗测量可以给出陶瓷材料内部结构扩散以及晶界的力学行为等性能.有关陶瓷材料的高温内耗早有不少报道.近来纳米陶瓷/氧化物的研究越来越引起人们的关注,纳米ZrO_2和SnO_2块体的低温内耗已做了一些研究.纳米Al_2O_3可广泛应用于制作催化剂及催化剂载体,精细陶瓷和荧光材料等,关于它的一些性能已作了不少探索,然而纳米Al_2O_3固体的内     

ZnO纳米颗粒的自组装及多孔纳米固体的研制

利用溶剂热压方法, 以ZnO纳米颗粒和不同种类的溶剂为原料, 制备了介于纳米粉体和纳米陶瓷体之间的过渡态——体块ZnO多孔纳米固体, 并研究了水热热压条件下ZnO纳米颗粒的自组装行为. 实验结果表明: 当水在ZnO纳米颗粒间分布不均匀时, 在水较多的区域, ZnO纳米颗粒会溶解到高温高压下的水中. 温度升高水汽化并从固体中逸出时, ZnO纳米颗粒经历自组装过程而形成一些“纳米花朵”(nanoflowers), 并且这种自组装行为对于样品的光致发光性质有很大影响; 相反, 如果水在纳米颗粒之间均匀分布, 则可以得到ZnO多孔纳米固体, 而且其孔径比较均匀. 另外, 实验结果还表明, 通过改变溶剂的种类、热压温度和压力, 可以在一定程度上控制ZnO多孔纳米固体的孔径及孔容. 热分析结果显示, 这样制备的ZnO多孔纳米固体具有较高的热稳定性.     

静高压对块状Pd-Si-Cu纳米合金的形成及其晶粒度的影响

块状纳米材料的理论研究和实际应用已越来越引起人们的关注.目前纳米晶体的制备方法,如气相沉积等,只能生产低维的纳米材料,如粉末状纳米晶体,将这些低维的纳米晶体压制块状纳米材料,不但不方便,而且还存在着界面污染和致密度差等缺点.利用压力在结晶过程中能够控制晶体的成核速率和抑制晶体的生长速率的作用,可望通过保压急冷熔融合金(简称压淬)直接制备块状纳米晶体,并通过调整压力控制晶粒的尺度,为理论研究和实际应用提供无界面污染和致密的块状纳米材料.     

纳米材料的安全性研究及其评价

随着纳米材料和纳米技术的迅速发展和广泛应用, 人们接触不同种类的纳米材料的机会大大增加. 纳米材料与人体接触会不会引起不良的后果? 纳米材料对环境是否有危害? 当纳米材料和纳米技术与人类的关系越来越紧密的时候, 其引起的伦理学、社会和法律问题也越来越引起人们的关注. 本文就纳米安全性研究以及相关的一系列伦理学问题, 结合国内外各研究机构的实验结果和流行病学调查资料, 从纳米材料本身的安全性、纳米材料合成及使用过程中涉及的其他物质与纳米材料的共同作用、纳米材料暴露的安全性评价、纳米材料的风险评估以及纳米材料和纳米技术的有力监管5 个方面, 简要阐述如何正确认识纳米材料和纳米技术的安全性.     

纳米科技及其发展前景

纳米科技是20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科领域, 它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化. 目前所有发达国家的政府和企业都在对纳米科技的研发进行大量的投入, 试图抢占这一21世纪科技战略制高点. 关注纳米科技的进展, 尽快组织和部署我国纳米科技的发展规划, 对于我国新世纪的发展影响深远. 1 纳米科技的意义与发展过程纳米科技是指在纳米尺度(1-100 nm之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用, 以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术. 当物质小到1-100 nm(1…     

基于纳米机械振子的光学质谱仪

纳米机械振子具有超小的质量、超高的品质因数和振动频率以及其他优点,越来越受到人们的关注和认可.随着纳米科技的快速发展,纳米机械振子逐步进入到生物、化学、物理、医学等领域,成为科学研究工作者追求高质量和高性能材料的辅助系统.本文总结了本课题组近年来对纳米机械振子研究的一个重要应用:纳米光学质谱仪.在全光条件下,质量测量对象可为中性原子、质子、中子,也可为其他化学分子或生物分子等.我们提供的纳米机械振子材料为纳米碳管和石墨烯纳米带.研究发现,基于纳米机械振子的光学质谱仪与传统的电学质谱仪相比有很多优越性,如不会引发由电路引起的热效应和能量损失,基于质量测量的光学谱宽更窄等.与单束光探测方法相比,不受频率高低的限制.此研究工作提出的基于全光学的质量测量方案,打破了电学测量和单束光领域中的众多限制,有望更大程度地提高质量测量的灵敏度和准确度,为纳米测量领域提供一个新的平台.     

纳米科学技术的发展和未来

纳米科学技术是指在纳米尺度 (约在1～100纳米之间)上研究物质的特性和相互作用(包括原子、分子的操纵),以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术.这一技术使人类认识和改造物质世界的能力延伸到了原子和分子水平,是当今最重要的新兴科学技术之一,已经引起了科学界和产业界的极大关注.     

物理过程理想模型与科研探讨

本文阐述了一种科学研究的方法：模型化方法。人们常重视的仅是对象模型，笔者讨论的却是过程模型。研究了过程理想模型的定义，并用哲学观点说明该模型建立的认识过程以及在我国原子分子碰撞理论研究中运用过程模型成功的典例     

经济决策的神经化学与遗传基础

神经成像技术的快速发展, 使得经济决策研究进入了一个新阶段, 即在行为决策科学、行为经济学的基础上, 借鉴自然科学的研究手段与方法开展跨学科领域的探索, 神经经济学在本世纪诞生并迅猛发展. 随着该交叉学科研究的进一步深入, 遗传学、基因组学等更多自然科学学科也开始与经济决策研究结合, 使得研究者从个体的微观视角对经济决策的理论与观点进行更为深入地理解和阐释. 最新的研究表明, 大脑内的神经递质与人们的包括经济决策在内的决策紧密相关, 而决定大脑神经递质的遗传基因又通过影响神经递质的水平与功能, 间接地影响人们的决策行为. 本文以神经递质多巴胺、5-羟色胺、催产素为例, 着重介绍大脑内的3种神经递质及其对应的相关基因与人们经济决策中风险决策、社会决策的密切联系与内在机理.     

桥梁结构设计理念

自20世纪20年代以来,工程结构可靠性理论和应用的研究已取得了重大进展。文章根据有关文献,从桥梁结构的可靠性研究引入、研究内容、研究方法三个方面,对结构可靠性理论在桥梁结构设计中的应用进行了简述。     

我国志愿服务研究现状综述

伴随着志愿服务的发展,志愿服务研究进入了繁荣阶段,国内学者不断提出新的理论和研究方法,这些研究成果丰富了志愿服务的研究理论体系。文章试图从我国志愿服务研究的迫切性入手,对近年来学术界研究现状进行梳理,从4种研究渠道总结研究侧重点,分析志愿服务研究现状,找出研究不足,预测志愿服务的研究方向。     

桥梁结构设计理念

自20世纪20年代以来,工程结构可靠性理论和应用的研究已取得了重大进展。文章根据有关文献。从桥梁结构的可靠性研究引入、研究内容、研究方法三个方面,对结构可靠性理论在桥梁结构设计中的应用进行了简述。     

有机半导体研究中的导纳谱方法

随着有机电子学的发展,导纳谱方法受到越来越多的关注.本文在导纳谱原理的基础上,总结了目前有机半导体研究中使用的几种导纳谱物理模型,概述了导纳谱在研究载流子迁移率方面的应用,并对导纳谱在定域态分布、负电容现象和其他一些应用研究进行了介绍.     

网络环境中信息安全技术讨论

随着全球信息化进程的不断加速,国内外信息产业领域对信息安全的关注与日俱增,尤其在信息网络化如此普及的年代,网络安全与信息产业息息相关。基于网络环境中的信息安全讨论,已成为了网络安全中的一个重要研究课题。文章就信息安全的研究背景、概念及相关的技术作了全局的分析及讨论。     

中国南极考察28年来的进展

从1980年1月中国派出两名科学工作者到澳大利亚南极Casey站考察,至今已有28年。经过5年（1980-1984）的学习或实习阶段,5年（1984-1989）南极考察站的建设阶段,以及1993年购买“雪龙号”破冰船,中国形成了长期进行南极考察的“一船两站”的保障能力。从1990年代开始,中国实施了4个五年国家南极科学考察计划。中国科学家遵照邓小平同志提出的“为和平利用南极作出贡献”的指示精神,从1984年至今,中国已派出24次国家南极考察队,完成了一系列从南大洋到内陆高原的考察计划,在地质、冰川、气象、陨石、极光、磷虾等方面取得了可喜的进展。其中,他们在南极磷虾、南极冰盖、南极气候与环境、南极臭氧洞以及南极陨石等方面的研究成果,无论是揭示自然奥秘,增进人类对极区的了解,或者探测南极地区自然资源,评估其开发利用前景与风险,都为中国和世界“和平利用南极”作出了重要贡献。     

从蝾螈到克隆猴:核移植研究90周年记

从第一例核移植动物到第一例体细胞核移植灵长类动物,核移植研究恰好迎来90周年。在这近百年的研究历程中,核移植研究不仅回答了一系列重大科学问题,且在许多方面已投入到实际应用。文章详述了核移植研究的发展历程、实际应用及其发展现状。