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美国国家纳米技术计划环境与健康安全研究动态
送交者: 纳米材料 2005年06月10日12:37:10 于 [教育学术] 发送悄悄话

  2004年,在研究纳米材料对环境和健康的影响方面,美国参予国家纳米技术计划(NNI)的部门总共投入了大约1.06亿美元研究经费。

  现在,美国有五个联邦机构集中精力着手研究纳米材料的潜在危险,其他部门也在对此进行相关风险评估。下面是该领域内美国各联邦机构的研究投入现状:

  美国国家科学基金会(NSF)侧重于支持纳米材料环境影响方面的基础研究,尤其是纳米粒子在空气、水、土壤和生态系统中的传播和生产。美国国家科学基金会2004年度在环境与纳米技术领域大约投资1600万美元,此外还在与环境问题相关的跨学科领域投资2000万元,在基础生物医学方面投资400万元。自2000年7月以来,NSF已经将“环境中的纳米工艺”、“纳米技术的社会和教育应用”确定为它所支持项目的两个主要研究和教育主题。NSF支持三个纳米科学工程中心(Nanoscale Science and Engineering Center),其中包括针对不同对象的毒理学研究:

* 莱斯大学(Rice University)的纳米工程中心(2001-)主要侧重于研究释放进入环境中的纳米结构物的干湿界面(dry-wet interface)和生态影响。

* 宾夕法尼亚大学的纳米工程中心(2004-)侧重于研究单个细胞对纳米结构的反应。

* 东北大学(Northeastern University)的纳米工程中心(2004-)则主要侧重于纳米制造过程中的安全性研究。

* 罗切斯特大学支持有关大脑中与纳米粒子相关的神经转移探索性研究。

* 有关反向工程人体细胞通道与纳米材料之间的研究则在休斯顿医学中心开展。

2004年,资助金额高于200万美元的项目有:

* 圣路易斯安娜大学的“燃烧产生的纳米粒子:过渡金属元素在纳米粒子和污染物形成中的作用”;

* 密歇根大学的“纳米粒子-环境界面:自然界系统的相互作用”;

* 阿拉斯加大学的“纳米级和原子级结构在检测环境反应方面的作用”;

* 普渡大学的“水陆微生物对碳基纳米粒子的反应性研究”;

* 密歇根州立大学的“农粮纳米技术中的社会道德研究和教育”。

  国家毒理学项目(National Toxicology Program,NTP)是美国卫生及公共服务部于1978年成立的一个跨机构项目,其目的是为卫生管理和研究机构、医学科研组织和公众提供潜在有毒化学物质方面的信息。NTP的研究将关注于纳米材料,如二氧化钛、各种量子点和富勒烯(Fullerenes)等物质的潜在毒副作用。第一批研究将与二氧化钛、各种量子点和富勒烯被皮肤吸收和分布的情况有关。国家毒理学项目(NTP)也考虑进行富勒烯的吸入性研究,同时也考虑协助美国国立卫生研究院(NIOSH)开展有关碳纳米管潜在吸入性伤害的研究。NIOSH可以提供职业安全和健康领域内的研究、信息、教育和培训服务。2004年,NIOSH启动了好几项纳米技术研究项目,其中包括一个为期五年的项目计划,用于评估超细微和纳米粒子的毒副作用,2004年投入资金170万美元,2005年将增加到230万美元。

  美国国防部有两个项目研究纳米粒子的潜在毒副作用。为了更好的认识和预测纳米材料对生态系统的影响,美国空军的跨学科大学研究计划(MURI)最近宣布启动了一个新的研究项目,用于确认纳米材料的物理化学属性与毒性之间的关系。罗切斯特大学的Gunter Oberdorster博士在明尼苏达大学(Dr.David Pui)和圣路易斯的华盛顿大学(Dr.Pratim Biswas)的协助下,正在着手该方面的研究。该项目的最终目标是要形成一个计算机模型,通过它预测纳米材料物质的毒性、卫生性和生物相容性。该项目为期5年,总耗资550万美元。

  此外,美国国防部每年还投入大约2,000万美元用于从事与环境和公共健康相关的化学、生物、辐射防护与检测方面的研究。

  美国能源部也正支持加州劳伦斯伯克力国家实验室的分子车间从事有关纳米粒子在环境中的传输、转化、危害和风险性分析。同时,有关纳米材料对健康的影响方面的研究也在进行中。

  得到美国国家卫生研究院(NIH)资助的科学家们正在研究纳米材料在人体、细胞环境的影响,以及用于实验室鉴定和作为研究工具的可行性。同时,他们也在探索纳米材料的潜在益处,如纳米粒子在药物输运方面的用处,这些研究可以帮助我们深入了解纳米粒子与生物材料之间的反应。

  此外,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员正在开发必需的测量工具、测试试剂和分析方法,以确保环境和健康相关研究成果的可靠性和适用性。例如,大气中对纳米材料的精确测量和表征就要求将危害程度与生物反应相结合。

  美国环境保护局资助在大学开展的研究,主要是检测生产性纳米材料如量子点、碳纳米管和二氧化钛的毒性。此外,在EPA实验室进行的,以及STAR计划资助的与超细微颗粒相关的项目,也有助于了解纳米粒子给人体健康所造成的影响。

  横跨总统国家科学技术委员会纳米科学、工程和技术分会,环境保护局,食品和药物管理局,消费类产品安全委员会,职业安全与健康管理局,美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH),农业部以及其它部委的跨部门工作组现在正在对现行规定和程序进行评估,以确认这些机制及其拓展能否充分适应纳米技术产品的发展需求。通过美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH),该小组也正在努力为产业界提供“最佳实践”信息,帮助他们在加工纳米材料时采取必要的车间预防措施。

  具体环境和健康应用方面的项目信息:

  (1)NIH/国家环境健康科学协会支持新的国家毒理学项目,2004年60万美元,2005年200万美元,并且在接下来的三年中年均增加100万美元的研究经费,预计到2008年的时候将会达到1,500万美元。

  (2)NIOSH纳米技术健康&安全研究项目,2004年投入170万美元,2005年将投入230万美元。

  (3)国防部(五年内共投入2,500万美元)。

  (4)环保局研究生产的纳米材料对人体健康和环境所造成的影响,2004年度的投入经费为400万美元。

  (5)能源部所属美国劳伦斯伯克力国家实验室的分子车间。

  (6)美国国家科学基金会有关环境影响基础研究的资助项目(在其网站上可以找到更为详细的信息):

  ☆ 对在空气污染中形成纳米颗粒的基础性研究,伍斯特工业学院(Worcester Polytechnic Institute),270万美元(为期5年);

  ☆ 水净化先进材料中心,尔班纳市伊利诺斯大学,2,010万美元(为期5年);

  ☆ 环境友好溶剂与过程研究中心,Chapel Hill北卡罗莱纳大学,2,500万美元(为期5年);

  ☆ 生物与环境纳米技术中心,莱斯大学,1,180万美元(为期5年);

  ☆ 环境分子科学学会,Notre Dame大学,500万美元(为期5年);

  ☆ 纳米跨学科研究小组(NIRT):调查碳纳米在空气中的形成和转化,犹他大学,170万美元(为期4年);

  ☆ NIRT:在环境中的纳米工艺——大气纳米颗粒,哈佛大学,160万美元(为期4年);

  ☆ NIRT:用以在海洋生态环境中测量浮游植物铁供应的纳米传感设备,缅因大学(90万美元)。

  (7)新国家癌症学会(不包含在2004年度的投入预算之内)
  新国家癌症学会在2004年9月启动了一项为期5年,耗资1.443亿美元的计划,旨在研究在癌症中如何应用纳米技术。根据该计划建立了纳米技术表征实验室(NCL),它是与国家标准与技术学会合作建立的,将为来自学术界、政府和产业界的研究人员承担纳米材料在早期临床应用中的表征任务。

  (8)宾夕法尼亚大学纳米/生物界面分子功能中心

  (9)高等纳米制造中心,投资1,240万美元(为期5年)
  东北大学将与马萨诸塞大学、新罕布什尔大学、密歇根州立大学共同研制高等超细微精密纳米制造技术,其研究成果将有望影响电子、医学和汽车行业。产业界、大学、K-12教师和学生的合作关系将为教育当前和新兴纳米技术劳动力提供帮助。该中心将在工艺开发过程中评估纳米制造技术对环境造成的影响。此外,该中心也将根据环境和公共健康的成果评估经济活力,以及与技术开发相关的管理政策事宜。

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