“纳米”讲座会

报导：曾佩玲

主办单位：马来亚南大校友会
南大教育与研究基金会
日    期：2010年10月18日
时    间：晚间7时30分
地    点：马来亚南大校友会会所
主    讲：龙祎博士

该讲座有幸邀请到龙祎博士来马为大家分享“纳米”这一新兴高科技如何被广泛应用在医药、工业制造、国防建设、光学器件等领域及其所存在的利弊。这也是南大教育与研究基金会首次偕同新纪元学院主办科技讲座；同时，对我国积极推动科技发展之际亦有望起到抛砖引玉的效果。

龙博士资历丰富，2001年于新加坡南洋理工大学获材料学硕士学位，过后在特许半导体制造业公司（Chartered Semiconductor Manufacturing）技术研发部担任工艺工程师。翌年，荣获海外研究奖学金（ORS）和剑桥信托奖学金（Cambridge Trust），随即负笈剑桥大学，以纳米材料工程（nanomaterials）作为她的博士学位主攻科目。目前在新加坡南洋理工大学材料学与工程学院执教，同时专注于纳米功能涂料研究，也是新加坡经济发展委员会（EDB）和标新局（SPRING Singapore）投资百万资金的两个工业项目的首席研究员。

何谓“纳米”？纳米发展简史

1959年，物理学家理查德·费曼在加州理工学院出席美国物理学会年会时在《在底部还有很大空间》演讲中提出“由上而下的方法”（bottom up）出发，提出从单个分子或原子开始组装以达到设计要求。并预言当人们对细微尺寸的物体加以控制的话，将大大地扩充我们获得物性的范围。

1962年，日本东京大学的久保亮五教授提出了量子限制理论，使人们进一步了解纳米粒子的电子结构、形态和性质。

1974年，东京理科大学的谷口纪男教授在1974年提出了关于“纳米科技”的定义。

1982年，瑞士IBM公司的科学家格尔德·宾宁（Gerd K. Binnig）及亨利希·罗勒（Heinrich Rohrer）共同开发出扫描隧道显微镜（STM），因此被公认为纳米元年。四年后，他们和发明穿透式电子显微镜的厄恩·鲁什卡共享诺贝尔物理奖。

1990年，美国IBM公司的艾格勒利用铁烙（Fe/Cr）纳米多膜层把35个Xenon原子排列成IBM字母。这是人类历史上首次操纵原子，从此以后，用原子或分子制造机器不再是梦想。

1991年，克雷需莫和霍夫曼发展出一次可以做出数公克重C60的方法。现在，科学家们也利用C60的性质制造药物。

1996年，霍伊儿成功合成二氧化钛纳米管。它是一种可广泛应用在医疗保健（如杀菌）的光触媒材料。目前，已有科学家尝试把二氧化钛纳米粒子或纳米管用作光电转换材料。

简而言之，纳米是……？

        易言之，纳米是一种长度单位（符号：nm）。1纳米可换算成1豪微米或10埃（亦即10亿分之1米），约为10个原子的长度。由于认识到其体积非常小，并且在被分割成无限多的表面时，其表面积越大，其表面能也就越多，使人们在改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。目前为止，多国政府部门均编列预算推动纳米基础科学、研发工程技术；学术界和产业界亦不落人后，纷纷投入大量人力资金，透过新建立的纳米材料特性及关键技术开发新产品及改善产品性能来提升竞争力。但是，由于纳米科技的多学科和学科交叉的特征，物理化学、材料科学和生物医学工程的学科也被视为纳米技术不可或缺的组成部分。

走进百姓的生活的纳米技术

        由于纳米的奇迹创造自其所拥有的表面积和表面能，因此在许多领域都可得到广泛的应用。
 

   
在服用和磁性纳米颗粒结合而成的药物后，纳米药物颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动，若同时以外力加以引导，可使药物集中到患处，借此大大提高药物治疗的效果。此外，这门技术还可用于治疗骨髓疾病及制造人工骨头（Biocompatible and wear-resistant），增加原生骨头的韧性。此外，对于坊间曾一度大肆宣传的融合纳米技术的化妆产品，她表示虽然这在原理上是可行的，但依然要提防部分别有居心的人用来作为商业噱头，蒙骗消费者。
 

 
   
    使用纳米材料制成的纺织品具有防水透气、防污等特殊功能；用于建筑表面则能防雾抗霜，以此免去了清洗时所耗费的人力和水源。另外，用它来做成小型激光光源可将所吸收的太阳能转化成电能，若将之改造成太阳能汽车或住宅将为环保做出巨大贡献。

科学价值及人文反思
毋庸置疑，任何事物都是一把双面刃，纳米科技纵有造福人类生活、改变世界图景的万般优点，亦不可对其所能产生的潜在危害和道德伦理问题视而不见，而质疑、讨论是开启和探索未知领域的钥匙。
和生物科技一样，纳米科技也存在不少环境和安全问题。不过，目前的研究指出，包含纳米颗粒的材料本身并不存在危害性，只有某些纳米粒子的某些方面对生物或环境有害。从健康方面而言，纳米颗粒可透过吸入、吞咽、从皮肤吸收或在医疗过程中被注射进入人体。一旦进入体内将具有高度的可移动性，可能同人体中一些生物反应产生作用，引起不适乃至危害生命；此外，也应避免在军事、医学、科学研究领域里做出有悖伦理道德的滥用。毕竟人类的科技探索和人文精神的发展并不同步，因此到目前为止，我们仅能在法律约束之下合理地运用和研究科学，而非迷信科学。 最后，龙博士以物理学家理查德·费曼的警世名言作结，并祝愿透过这场讲演唤醒社会的公众