【大纪元9月1日讯】(大纪元记者陈庆丰、廖弘璿头份报导)奈米科技渐渐普及于日常生活之中，像奈米袜、奈米磁砖、奈米日光灯、奈米水泥漆 等等，为我们带来的生活的便利。然而新颖科技的背后，是否会对人体产生副作用? 本报记者专访国卫院奈米医学研究中心杨重熙主任，他表示老鼠实验中显示，细胞中的粒腺体已经受到奈米粒子的改变，这表示 我们的确需要有更多的资源、更多的人力，大家一起来做更多的科学性实验，以确保奈米科技的安全性，以下就是专访内容。
奈米科技蓬勃发展
其实我们谈奈米科技我想最近因为这10年以来奈米科技非常蓬勃发展，所以奈米科技几乎被人类预测可以应用到很多未来有趣的应用上面。以生物医学而言，有人认为它可以解决目前一些生物医学上还不能做到的问题。那除了生物医学之外，奈米尺寸的材料因为它有趣的一些物理、化学性质，所以对于很多应用的产品都有它特殊的功能。
所以当我们很多人在准备要享受奈米科技帮我们带来的生活的便利也好，或者是进步性也好，有的时候我们应该稍微停过来想想奈米科技可能对生物体甚至环境所造成的一些影响。
举例来讲，奈米科技其实已经在不知不觉之中进入到我们的日常生活，那我举几个大家一定知道耳熟能详的例子。第一就是奈米光触媒，这个在SARS期间曾经有很多的媒体报导，因为奈米光触媒，二氧化钛这个例子经过UV光照射可以产生一些自由基，能够杀掉一些对人体有害的生物体，比如说像细菌以及病毒等等。第二个例子是奈米光触媒的口罩，大家也说它具有杀菌的效果。第三个就是，如果大家夏天出去玩，你会抹在皮肤上的奈米防晒乳液，奈米防晒乳液里面事实上含有奈米尺寸的氧化锌。
从这三个例子我们就可以知道就是前面说的，奈米科技已经在不知不觉中进入到我们的日常生活，那当然还有很多很多例子，比如说跟人体不会有直接接触的，经过奈米粒子处理的磁砖，就像各位有时候在坊间上看到奈米马桶，那不是代表马桶是奈米尺寸的，是它的马桶的磁砖上面它覆盖上了一层奈米尺寸的物质，所以它可以防污，它可以抗菌。
又譬如说有奈米窗帘，一直到最近有人把奈米粒子做到布织品里面，就像做到袜子里面，就像袜子里面还有奈米尺寸的一些物质，它可以防臭、可以抗菌，对于很多有脚臭的人而言，这就是一个很理想的产品。
那又譬如最近在国外已经有把奈米银把它嵌进到纱布里面，那这样纱布有什么用呢？它可以抗菌跟防沾黏。我想各位如果受过伤，纱布贴上去，你将来要拔起来那是很痛的事情。
国卫院与奈米生物安全性
举了这么多例子，这些奈米尺寸的例子，跟人长期接触以后，到底有没有可能的一些不好的影响？其实这些问题我们目前都还没有完整的答案。也就是说我们的感觉在奈米科技的研究上面，我们花了很多的时间跟力气在探索、在开创它未来的应用性，以及对我们在科技上面能够产生的便利性。
但是有的时候我们应该停下来思考这些奈米尺寸的粒子对于生物体短期、长期的安全性，还有它到了整个生态，对于我们生态的安全性的影响会是怎么样子。
以国家卫生研究院而言，因为国家卫生研究院可以说是我们国家最高的专职卫生的机构，在我们这里，我们就在奈米国家型科技计划办公室的支持以及部会属大家努力之下，我们在共同推动一个叫“ESH”的计划，E代表environment .，S代表safety，H代表health。
这个计划是由卫生署会劳委会环保署，大家希望藉由跨部会的合作共同来思索这个问题。为什么需要跨部会来做呢？我们举一个简单的例子。就像奈米氧化锌，这就是我们涂到手上的防晒乳液里面覆含的一种奈米尺寸的金属氧化物。那奈米氧化锌能够放到乳液里面代表一定有工厂制造它，那制造奈米氧化锌的工厂里面的工人有没有可能被暴露在这个奈米氧化锌的奈米粒子之下？有可能嘛！那如果他从空气里面排出去，一旦到了外面的空气里面，一般大众有没有机会接触？你不能说完全没有。
好，既然大家接触了，大家由可能的暴露途径接触到奈米氧化锌，那请问奈米氧化锌长时间跟人体皮肤接触，甚至是如果经由呼吸道吸入到肺里面，它会不会造成一些结果？我想各位应该跟我一样都非常好奇想知道，到底长时间的生物安全性如何？
所以以国家卫生研究院而言，我们做什么事情，在这里我们希望做三件主要的事情，第一个，我们要建立一个标准的暴露的协议(protocol)，怎么讲？以刚刚的奈米氧化锌做例子，当我们要进行实验的时候，有些参数我们要定义清楚。第一，这个奈米氧化锌的尺寸是多少？因为在奈米的尺度里面，它的尺寸往往影响了它的物理跟化学性质，也因为这个当然影响到它的生物性质。所以如果我们要进行有系统的、具有科学性的实验，我们要知道它的尺寸是多少。第二个，你总要知道它的浓度是多少，不同浓度它的影响当然不一样。第三个就是物种，它是奈米氧化锌。
所以这样子我们必须要有一个标准化的协议(protocol)，在这个协议底下我们能够明确的定义出奈米氧化锌的物种、奈米氧化锌的尺寸、分布以及奈米氧化锌的浓度。藉由这个标准暴露的过程或者协议来对生物体做研究，这是第一个部分。
第二个部分就是我们在细胞层次上面做实验，那细胞层次我们看两个事情，第一个最间单的看细胞的存活度，就是看细胞是不是还活着，就是在这些奈米粒子的处理之后，它是不是还活着。第二个这要看它的功能性，一个细胞它原来应该做的事情有没有做到。还有更重要的是，它对于细胞的基因有没有影响；因为如果对基因有影响，它也许短时间你不见得会看得到，但是长时间就有一些可能不好的结果出来。
但是不管怎么说，这方面的研究是需要有人来进行的，至少我想各位跟我都一样，好奇想知道这些奈米氧化锌或其他奈米尺寸的粒子，它会不会影响细胞在基因层次的表现。
奈米粒子影响生物细胞
我们以一个在学术上非常热门的东西，叫做quantum dot，它有一个很炫的中文名字叫量子点，量子点事实上是 semiconductor nano crystal，它是一个半导体的奈米晶体，这个semiconductor nano crystal因为它的尺寸非常非常小，事实上它有非常有趣的物理性质跟化学性质。
这个quantum dot semiconductor nano crystal的合成出来之后，在过去十年之内，它有非常多非常多的论文学说发表在世界一流的，非常好的学术期刊，如《科学》、如《自然》一系列丛刊，以及像美国国家科学院的期刊PNAS。因为它的这些特殊物理化学性质，所以科学家发觉它有非常非常多有趣的应用。
但是奈米的quantum dot，我们用一个常用的例子来说，就是CdSe，CdSe就是硒化镉，所以我们把一个用镉做成的semiconductor nano crystal，放到身体里面，如果它没有办法排出来，会不会觉得你很好奇想知道它长时间对生物体的结果如何？我们用这个跟细胞作用，的确也跟文献报导一样，细胞是ok的，细胞是活的，细胞是没有问题的。
但是我们进一步看，在次细胞结构的确发生了一些不太寻常的事情，比如说粒腺体，细胞里面的粒腺体，整个都往细胞核聚集。如果用萤光染色去染粒腺体，在显微镜底下会看到非常清楚。
另外我们也用micro-array，微阵列晶片，对于它对基因层次的影响做了一些研究，我们的确也有看到跟金属有关的一些蛋白质基因就是它有差异性的表现，这是在细胞层次的结果。
刚刚跟各位说明，第一就是我们要做一个标准化的暴露；第二个要做细胞层次；第三我们要在活体动物。所以我们有针对活体动物注射，刚刚前面讲的quantum dot，分别在不同的时间。我们这个研究现在已经做到第六个月，然后把这些动物在不同的时间做牺牲。我们最主要看，有两件事情，第一件事情它在体内有分布，比如说它在什么器官，它在肝脏、它在肾脏、它在脾脏的量随着时间分布的情形，
做了这个实验还可以告诉我们一个重要的信息，它有没有被身体排出。我们以quantum dot，做到第一个月的结果来说，做到第一个月的时候，注射进去的quantum dot 全部都留在体内，至少在一个月之内。你可以想想如果今天一个药物吃下去之后，告诉你过了一个月它还在你身体里面，也许你会有一点点担心说那长时间药物会不会有什么影响。
我刚刚说了，在动物里面我们第一个要看的是它的器官分布，就是药理学上常讲的ADME，就是它的吸收、它的分布、它的代谢跟它的排除。如果说奈米指数粒子，像quantum dot，它在一个月之内都完全无法排出体内的话，我们当然也对我们的器官，像它出现最多的、以最高比例存在的liver,spleen, kidney，我们就拿下来做组织切片，同时用穿透式电子显微镜，观察它在细胞次级结构的一些变化，的确在粒线体，我们是看到了一些伤害的情形。
需要有更多的资源、更多的研究伙伴、更多的科学性实验
这一部分的结果如果跟我们前面做细胞部分的结果起来做比对，其实一致的。就是我们的确看到了，应该这样讲，如果我们用一句话来总结这些研究的重点就是我们的确需要有更多的资源、更多的同僚、更多的研究伙伴，大家一起来做更多的科学性实验。
我们希望我们一定要取得科学性的证据，至少能告诉我们在长时间暴露在奈米大小粒子，我想我们无可避免，也许我们现在空气里面就有一些奈米粒子，只是因为我们看不到，它太小，那到底对我们人体会不会有长时间的影响，我们都生活在地球上，如果它是在空气里面暴露，它可能落在植物、可能落在动物，那么整个生态长时间而言会不会有什么影响。我想这些其实都是蛮严肃的问题。
所以我刚讲第一部分我们要做奈米暴露协议(explore protocol) ，我们要有一个标准化的制程。
第二个是我们要看在细胞层次看到细胞的一些变化。我们看细胞的存活性，我们看细胞的功能，还有我们要看细胞的基因有没有受奈米粒子暴露之后产生的一些变化。
第三个层次是动物体，我们要看它的ADME，我们要看它在暴露一段时间里面，它的组织有没有受到一些伤害。
那第四大类我们就是要看它的行为，就是这些动物暴露在奈米粒子之后它的行为上有没有改变。
厘清奈米粒子对生物的影响
所以你可以看到在国家卫生研究院我们希望要做的就是一系列。从标准化它的暴露过程，因为你会觉得我为什么一直要讲标准化暴露过程？因为暴露过程如果不标准化你将来做出来的实验结果将不太好，没办法去做比对的。
就像刚刚讲氧化锌，请问氧化锌是什么尺寸、什么浓度？在什么样多大的空间里面存在？如果这几个参数都不一样，只是简单的暴露在奈米氧化锌下，你可能做十次十次结果都不一样。所以有些参数是一开始要定义清楚的。
那做细胞，第二点做细胞是因为，我们是希望能够至少在慢性的效果，比如在基因层次上，我们是希望要有这方面的证据，因为细胞不是光看细胞还活着就OK了，也不是光看有细胞活着有功能就OK了，因为有一些基因层次的表现它发生的时间点是比较后面的。
那动物体当然你要知道它能排出来，以刚刚quantum dot做例子，有很好的期刊说它可以拿来诊断癌症，因为它有接了一些蛋白质接了一些生化分子，它可以拿来做癌症的诊断。但是你总不会希望癌症诊断之后我告诉你还有第二个问题，我给你讲两个消息，一个好消息一个坏消息，好消息是我确定你有癌症或没有癌症，为什么？因为我用了最新颖的奈米粒子，我们帮你得到这个答案。但是有一个坏消息，坏消息是这个奈米粒子在你身体上可能要存在要停留好长一段时间。
你会不会有疑虑，一定会对不对？就好像C60，台湾好像有工厂在生产碳球，可能是从几十奈米的碳球，还有最近很热门的奈米碳管，这些东西将来会很大量运用在很多跟我们生活有关的电子产品也好，或者是相关产品也好。
那这些东西人吃进去吸进去安全上会不会有疑虑，对不对？最好是没有，但是我们需要科学性的证据，在短期跟长期证明它的安全性。
因为这个问题的重要性，所以不仅是台湾，我想在国际间也有越来越多的人注意到这个问题，所以目前在世界几个主要的地区和国家如欧盟、如美国、如日本、如澳大利亚，其实都有在 national level在国家层次都有相当多的研究资源跟经费挹注到这个相关议题上，显然这不只是我们看到全世界很多国家、很多团队也都看到了。
但是这个议题相对还是一个新的议题，所以其实大家都还在还在可以说还在一个做实验，搜集数据，等于大家都还在建立资料的阶段。也许一段时间之后，经由大家共同的努力我们会有更清楚的结果。
我们刚讲的奈米氧化锌这个例子，就是我想至少在两个层次上来关心，第一个是作业场所的工人，这些在生产奈米粒子的，不管他是生产奈米碳管或奈米氧化锌，或者是生产二氧化钛，二氧化钛是奈米光光触煤里的奈米粒子，或者是奈米碳球，那这些都是在台湾有工厂，那这些作业场所的作业员工，他们如果皮肤接触，也许去洗一洗就洗掉了，也许洗不掉，也许小到钻下去，也许不会下去。那长时间在作业场所里面到底会不会有些急慢性的影响？我想这是一个重要性的课题。
那第二个是非作业场所的员工，就是一般大众，因为奈米粒子非常非常小所以它飘在空中不太容易下来，因为它既有浮力又有跟空气摩擦力，所以它很容易停留在空气中。
那空气中我们吸一口气吸进去它会在哪里？因为国外有文献指出奈米到肺里就会到脑。如果它沉积在脑里长时间之后它会有什么影响，这些都是重要的议题。
我从国外很多学术单位作出来的一些结果举例来讲，就是以呼吸做例子，那就有文献报导说，它吸进去之后，比如它在肺里面，他吸进去的奈米粒子尺寸不一样会决定它吸进去的位置，那也会决定它吸进去最后在我们身体分布的情形，同时它也会造成诱发一些免疫的反应，比如说它会活化白血球等等等等。
那这些都是报导过的一些现象，就我们讲这是现象观查，那现象观查是一个现象，你往上往下延伸就是，往上就是什么造成这个原因？如果藉由奈米粒子进入人体，它诱发了免疫反应，以及它进入人体到不同的器官它沉积在这里，什么机转、什么原因，就是它的机转是什么？所以往上面我们看到一个现象就会知道原因。
如果它诱发免疫反应，是什么原因诱发免疫反应，那往下一定会关心它的后果是什么，就是它在这个器官长时间沉积，比如国外发现，它在肺会到大脑，那它长时间沉积在大脑，它会不会有什么影响？这个都需要需要更多研究来做。
历史上的借镜
就以几个产品做例子，像CFC(氟氯化碳)，就像氟氯化碳当初出来的时候，这个化学特性非常好的、非常有趣的应用，也有很广泛的应用，像汽车的冷媒等等，但是现在发觉，氟氯化碳对于地球，至少对臭氧层是有它的影响。
那第二个例子是DDT，当初出来的时候是一个非常好用的杀虫剂，可是后来发现DDT其实对人有相当负面的影响。
那第三个例子是石绵，过去有很多房子里天花板上都有石绵板，那石绵因为特殊的材料性质，所以被拿出来当成室内装潢跟建筑用品，可是现在已经确定石绵纤维对肺部的伤害，这个也是广为人知。
所以上面三个例子都是刚出来的时候，我们人类都享受到了这一样物品、这样科技所给我们带来的便利性、方便性跟舒适性，像CFC可以做冷媒、DDT可以杀菌、杀虫、杀蚊，像石绵让我们当成室内建材，可是，这个问题现在都浮现出来了。
那我觉得我们有了过往的这些经验，至少在我们发展奈米科技，就是在我们仍不断的在开发新颖的奈米尺寸的各种材料的时候，我们应该用一个比较严肃的角度来正视，当这些奈米尺寸新颖的材料，就是因为它新颖，就代表它对于人类以及地球生态的影响是未知的。为什么未知呢？因为它新嘛！我觉得我们应该正视这一些奈米材料对于生物体以及地球的生态所造成的近程，以及特别要注意到的是远程的影响。
我们非常不希望现在有某一项奈米尺寸的粒子或者奈米科技，我们觉得它非常好用，等过了五年、十年，发觉其实我们当时疏忽了它对于生物体，以及对于环境、生态可能造成的影响，那我觉得大家都看到这个问题，所以全世界，包括台湾，也有越来越多的努力在这个上面来共同努力。
我们必须要对我们这个地球上的生物体、对环境的生态要能够负责
那我们的研究就是在奈米国家型科技计划办公室，特别是总主持人吴茂昆吴所长他是中研院院士，以及中研院的特聘研究员，物理所的李定国李博士，以及工研院奈米中心的主任苏宗灿，在他们的大力支持推动，所以才有卫生署、环保署、劳委会我们共同的慢慢、慢慢从各自发展各自的研究方向，到最后我们能够整合在一起，真正来对奈米粒子对台湾地区的人、对生物体的健康、对生物粒子的安全性，就是近程安全性、中程安全性跟远程安全性来做一个不敢讲说是把关啦，我觉得我们只少要有足够的科学性的证据。
就好像我们刚刚前面提到到奈米暴露的暴露箱，或者是奈米暴露的标准化过程，我们是希望在我们研究逐渐成熟、成果慢慢累积之后，我们是可以有一些新的奈米的粒子、奈米尺寸的材料出来之后，我们可以藉由一个标准的暴露过程，至少在活体动物上面能够取得它一定的生物安全性的指标的结果，然后藉由这样子，至少我们可以用比较负责任的态度来面对这个科技。
所以最近奈米科技很多人谈到奈米科技对未来的好处、影响，有一个声音慢慢起来，那个声音叫做responsible nano science nano technology，什么叫做responsible nano science nano technology？就是你在发展这些科技，你一直在合成、在创造新颖的奈米尺寸的粒子跟材料的时候，我们必须要对我们这个地球上的生物体、对环境的生态要能够负责，也许奈米尺寸的粒子，最后我们发觉其实它是安全的，它是没有问题的，但是我觉得，我们目前还没有足够的科学性的证据能够很清楚的告诉我们它们是绝对的O.K.，也许它们是，但是我们需要科学性的证据。
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