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    纳米科技畅想:清除肿瘤、制造太空电梯

    种别:社会新闻发布人:联迪发布时间:2017-07⑴8

    据国外媒体报导,今天1些最伟大的科学创新正在极小的尺度上产生着。纳米技术(1纳米等于1米的10亿分之1)描写的是1些从份子乃至原子尺度上能够完成复杂任务的技术。具体来讲,纳米管就是直径1纳米的管状结构,这比人类头发直径还要小大约10万倍。

    借助纳米技术,工程师们可以为你的智能手机设计出体积更小、效率更高的微处理器。另外,在不久的将来,1些由纳米技术开发的微小配件将整合到先进的安全防卫系统上。

    在6月16日至18日于美国华盛顿特区举行的Future Con大会上,1群纳米技术领域的专家表示,科学家正在探索纳米技术在医疗上的利用,目标可以精确到基因本身;利用纳米技术,工程师还可以建造强度极高的线缆,并终究支持太空电梯的实现。

    Future Con是1个主要关注科幻小说和尖端科技之间交集的会议。在6月17日的“与魔术无异:科幻小说中的纳米技术”讨论会上,美国国家标准技术研究所的首席科学家劳埃德·惠特曼(Lloyd Whitman)告知听众,医学界的研究者正尝试开发出在纳米尺度上操作的机器,以“追踪生物学的蓝图”。

    惠特曼表示,任何在纳米尺度上制作出来的机器人都不会像1个典型的机器人,它可能更像1个病毒。演变已在很微观的水平上构建出具有完善功能的自主生命情势,而工程师们可以从这些微小的成功故事中吸取营养,帮助他们实现在纳米水平上对粒子进行操作。

    约翰霍普金斯大学的生物医学工程、眼科学、肿瘤学神经外科学和材料科学与工程助理教授乔丹·格林(Jordan Green)在讨论会中表示,从病毒上寻觅灵感将非常有帮助,科学家能以此探索纳米技术在医学和人类健康中的利用潜力。

    直达细胞内部

    ▲在碳纳米管中,由碳原子构成的管状结构直径只有10亿分之1米,即是在纳米尺度。

    病毒能将本身基因插入人体细胞,以此复制并影响我们的基因组。研究者是否是能设计出1种合成颗粒,以一样的方式进行遗传信息传递呢?由无毒和水溶性材料制成的颗粒或许能将脱氧核糖核酸(DNA)直接送到细胞内部,并在细胞核外部编码出核糖核酸(RNA)份子,从而翻译为具有特定功能的蛋白质。

    乔丹·格林说:“这或许将改变1个细胞的基因组成,从而取得短时间的治疗效果。”对得了遗传疾病的人,比如血友病或囊性纤维症患者,这项技术或许能将健康的基因送到目标细胞,以修复细胞内部引发疾病的DNA。

    格林表示,纳米技术或许还将催生更加高效的癌症疗法。癌细胞中的突变会使“控制按钮”失效,从而不受控制地生长,但采取纳米颗粒的目标基因疗法将重新激活这些细胞的“自摧毁按钮”,使癌症停止分散。

    通过控制纳米颗粒到达特定组织,和向特定细胞输送精准的指令信息,“纳米工程师和纳米技术将帮助医学变得越来越精准。”

    前往月球

    ▲从距离地球表面36000千米的高度看太空电梯系统(艺术想象图)

    在Future Con大会上,马里兰大学工程学院的Lourdes Salamanca-Riba表示,纳米技术或许还能帮助人们实现最少在19世纪晚期就出现的工程空想——建造1座从地球通往太空的电梯。

    Lourdes Salamanca-Riba说,有1类太空电梯的假想是,1条长线缆的1端在赤道上,另1端则连接在地球大气层以外地球静止轨道的飘浮“基地”上。据估计,这条缆线的长度将需要到达约66000千米,因此必须由极其强韧和轻盈的材料制成,否则就会由于本身重量而倒塌。

    碳纳米管是用碳原子制成的管状纳米结构,具有极高的强度,厚度则只有1个原子层,看起来是非常理想的缆线制作材料。

    Salamanca-Riba表示,通过天空电梯连接浮动的太空站,将使宇航员前往月球或其他太空区域的难度显著着落。而且,虽然太空电梯的造价10分高昂,但1旦就位,就将显著着落向地球轨道运输物质的本钱——从每公斤数千美元着落到每公斤几百美元。

    不过,想要生产数千千米用于固定太空电梯的碳纳米管,还需要很长1段时间。Salamanca-Riba指出,目前研究人员只能制作出数厘米长的碳纳米管。