【大紀元9月1日訊】(大紀元記者陳慶豐、廖弘璿頭份報導)奈米科技漸漸普及於日常生活之中，像奈米襪、奈米磁磚、奈米日光燈、奈米水泥漆 等等，為我們帶來的生活的便利。然而新穎科技的背後，是否會對人體產生副作用? 本報記者專訪國衛院奈米醫學研究中心楊重熙主任，他表示老鼠實驗中顯示，細胞中的粒腺體已經受到奈米粒子的改變，這表示 我們的確需要有更多的資源、更多的人力，大家一起來做更多的科學性實驗，以確保奈米科技的安全性，以下就是專訪內容。
奈米科技蓬勃發展
其實我們談奈米科技我想最近因為這10年以來奈米科技非常蓬勃發展，所以奈米科技幾乎被人類預測可以應用到很多未來有趣的應用上面。以生物醫學而言，有人認為它可以解決目前一些生物醫學上還不能做到的問題。那除了生物醫學之外，奈米尺寸的材料因為它有趣的一些物理、化學性質，所以對於很多應用的產品都有它特殊的功能。
所以當我們很多人在準備要享受奈米科技幫我們帶來的生活的便利也好，或者是進步性也好，有的時候我們應該稍微停過來想想奈米科技可能對生物體甚至環境所造成的一些影響。
舉例來講，奈米科技其實已經在不知不覺之中進入到我們的日常生活，那我舉幾個大家一定知道耳熟能詳的例子。第一就是奈米光觸媒，這個在SARS期間曾經有很多的媒體報導，因為奈米光觸媒，二氧化鈦這個例子經過UV光照射可以產生一些自由基，能夠殺掉一些對人體有害的生物體，比如說像細菌以及病毒等等。第二個例子是奈米光觸媒的口罩，大家也說它具有殺菌的效果。第三個就是，如果大家夏天出去玩，你會抹在皮膚上的奈米防曬乳液，奈米防曬乳液裡面事實上含有奈米尺寸的氧化鋅。
從這三個例子我們就可以知道就是前面說的，奈米科技已經在不知不覺中進入到我們的日常生活，那當然還有很多很多例子，比如說跟人體不會有直接接觸的，經過奈米粒子處理的磁磚，就像各位有時候在坊間上看到奈米馬桶，那不是代表馬桶是奈米尺寸的，是它的馬桶的磁磚上面它覆蓋上了一層奈米尺寸的物質，所以它可以防污，它可以抗菌。
又譬如說有奈米窗簾，一直到最近有人把奈米粒子做到布織品裡面，就像做到襪子裡面，就像襪子裡面還有奈米尺寸的一些物質，它可以防臭、可以抗菌，對於很多有腳臭的人而言，這就是一個很理想的產品。
那又譬如最近在國外已經有把奈米銀把它嵌進到紗布裡面，那這樣紗布有什麼用呢？它可以抗菌跟防沾黏。我想各位如果受過傷，紗布貼上去，你將來要拔起來那是很痛的事情。
國衛院與奈米生物安全性
舉了這麼多例子，這些奈米尺寸的例子，跟人長期接觸以後，到底有沒有可能的一些不好的影響？其實這些問題我們目前都還沒有完整的答案。也就是說我們的感覺在奈米科技的研究上面，我們花了很多的時間跟力氣在探索、在開創它未來的應用性，以及對我們在科技上面能夠產生的便利性。
但是有的時候我們應該停下來思考這些奈米尺寸的粒子對於生物體短期、長期的安全性，還有它到了整個生態，對於我們生態的安全性的影響會是怎麼樣子。
以國家衛生研究院而言，因為國家衛生研究院可以說是我們國家最高的專職衛生的機構，在我們這裡，我們就在奈米國家型科技計劃辦公室的支持以及部會屬大家努力之下，我們在共同推動一個叫「ESH」的計畫，E代表environment .，S代表safety，H代表health。
這個計劃是由衛生署會勞委會環保署，大家希望藉由跨部會的合作共同來思索這個問題。為什麼需要跨部會來做呢？我們舉一個簡單的例子。就像奈米氧化鋅，這就是我們塗到手上的防曬乳液裡面覆含的一種奈米尺寸的金屬氧化物。那奈米氧化鋅能夠放到乳液裡面代表一定有工廠製造它，那製造奈米氧化鋅的工廠裡面的工人有沒有可能被暴露在這個奈米氧化鋅的奈米粒子之下？有可能嘛！那如果他從空氣裡面排出去，一旦到了外面的空氣裡面，一般大眾有沒有機會接觸？你不能說完全沒有。
好，既然大家接觸了，大家由可能的暴露途徑接觸到奈米氧化鋅，那請問奈米氧化鋅長時間跟人體皮膚接觸，甚至是如果經由呼吸道吸入到肺裡面，它會不會造成一些結果？我想各位應該跟我一樣都非常好奇想知道，到底長時間的生物安全性如何？
所以以國家衛生研究院而言，我們做什麼事情，在這裡我們希望做三件主要的事情，第一個，我們要建立一個標準的暴露的協議(protocol)，怎麼講？以剛剛的奈米氧化鋅做例子，當我們要進行實驗的時候，有些參數我們要定義清楚。第一，這個奈米氧化鋅的尺寸是多少？因為在奈米的尺度裡面，它的尺寸往往影響了它的物理跟化學性質，也因為這個當然影響到它的生物性質。所以如果我們要進行有系統的、具有科學性的實驗，我們要知道它的尺寸是多少。第二個，你總要知道它的濃度是多少，不同濃度它的影響當然不一樣。第三個就是物種，它是奈米氧化鋅。
所以這樣子我們必須要有一個標準化的協議(protocol)，在這個協議底下我們能夠明確的定義出奈米氧化鋅的物種、奈米氧化鋅的尺寸、分布以及奈米氧化鋅的濃度。藉由這個標準暴露的過程或者協議來對生物體做研究，這是第一個部份。
第二個部份就是我們在細胞層次上面做實驗，那細胞層次我們看兩個事情，第一個最間單的看細胞的存活度，就是看細胞是不是還活著，就是在這些奈米粒子的處理之後，它是不是還活著。第二個這要看它的功能性，一個細胞它原來應該做的事情有沒有做到。還有更重要的是，它對於細胞的基因有沒有影響；因為如果對基因有影響，它也許短時間你不見得會看得到，但是長時間就有一些可能不好的結果出來。
但是不管怎麼說，這方面的研究是需要有人來進行的，至少我想各位跟我都一樣，好奇想知道這些奈米氧化鋅或其他奈米尺寸的粒子，它會不會影響細胞在基因層次的表現。
奈米粒子影響生物細胞
我們以一個在學術上非常熱門的東西，叫做quantum dot，它有一個很炫的中文名字叫量子點，量子點事實上是 semiconductor nano crystal，它是一個半導體的奈米晶體，這個semiconductor nano crystal因為它的尺寸非常非常小，事實上它有非常有趣的物理性質跟化學性質。
這個quantum dot semiconductor nano crystal的合成出來之後，在過去十年之內，它有非常多非常多的論文學說發表在世界一流的，非常好的學術期刊，如《科學》、如《自然》一系列叢刊，以及像美國國家科學院的期刊PNAS。因為它的這些特殊物理化學性質，所以科學家發覺它有非常非常多有趣的應用。
但是奈米的quantum dot，我們用一個常用的例子來說，就是CdSe，CdSe就是硒化鎘，所以我們把一個用鎘做成的semiconductor nano crystal，放到身體裡面，如果它沒有辦法排出來，會不會覺得你很好奇想知道它長時間對生物體的結果如何？我們用這個跟細胞作用，的確也跟文獻報導一樣，細胞是ok的，細胞是活的，細胞是沒有問題的。
但是我們進一步看，在次細胞結構的確發生了一些不太尋常的事情，比如說粒腺體，細胞裡面的粒腺體，整個都往細胞核聚集。如果用螢光染色去染粒腺體，在顯微鏡底下會看到非常清楚。
另外我們也用micro-array，微陣列晶片，對於它對基因層次的影響做了一些研究，我們的確也有看到跟金屬有關的一些蛋白質基因就是它有差異性的表現，這是在細胞層次的結果。
剛剛跟各位說明，第一就是我們要做一個標準化的暴露；第二個要做細胞層次；第三我們要在活體動物。所以我們有針對活體動物注射，剛剛前面講的quantum dot，分別在不同的時間。我們這個研究現在已經做到第六個月，然後把這些動物在不同的時間做犧牲。我們最主要看，有兩件事情，第一件事情它在體內有分布，比如說它在什麼器官，它在肝臟、它在腎臟、它在脾臟的量隨著時間分布的情形，
做了這個實驗還可以告訴我們一個重要的信息，它有沒有被身體排出。我們以quantum dot，做到第一個月的結果來說，做到第一個月的時候，注射進去的quantum dot 全部都留在體內，至少在一個月之內。你可以想想如果今天一個藥物吃下去之後，告訴你過了一個月它還在你身體裡面，也許你會有一點點擔心說那長時間藥物會不會有什麼影響。
我剛剛說了，在動物裡面我們第一個要看的是它的器官分布，就是藥理學上常講的ADME，就是它的吸收、它的分布、它的代謝跟它的排除。如果說奈米指數粒子，像quantum dot，它在一個月之內都完全無法排出體內的話，我們當然也對我們的器官，像它出現最多的、以最高比例存在的liver,spleen, kidney，我們就拿下來做組織切片，同時用穿透式電子顯微鏡，觀察它在細胞次級結構的一些變化，的確在粒線體，我們是看到了一些傷害的情形。
需要有更多的資源、更多的研究伙伴、更多的科學性實驗
這一部份的結果如果跟我們前面做細胞部份的結果起來做比對，其實一致的。就是我們的確看到了，應該這樣講，如果我們用一句話來總結這些研究的重點就是我們的確需要有更多的資源、更多的同僚、更多的研究伙伴，大家一起來做更多的科學性實驗。
我們希望我們一定要取得科學性的證據，至少能告訴我們在長時間暴露在奈米大小粒子，我想我們無可避免，也許我們現在空氣裡面就有一些奈米粒子，只是因為我們看不到，它太小，那到底對我們人體會不會有長時間的影響，我們都生活在地球上，如果它是在空氣裡面暴露，它可能落在植物、可能落在動物，那麼整個生態長時間而言會不會有甚麼影響。我想這些其實都是蠻嚴肅的問題。
所以我剛講第一部份我們要做奈米暴露協議(explore protocol) ，我們要有一個標準化的製程。
第二個是我們要看在細胞層次看到細胞的一些變化。我們看細胞的存活性，我們看細胞的功能，還有我們要看細胞的基因有沒有受奈米粒子暴露之後產生的一些變化。
第三個層次是動物體，我們要看它的ADME，我們要看它在暴露一段時間裡面，它的組織有沒有受到一些傷害。
那第四大類我們就是要看它的行為，就是這些動物暴露在奈米粒子之後它的行為上有沒有改變。
釐清奈米粒子對生物的影響
所以你可以看到在國家衛生研究院我們希望要做的就是一系列。從標準化它的暴露過程，因為你會覺得我為什麼一直要講標準化暴露過程？因為暴露過程如果不標準化你將來做出來的實驗結果將不太好，沒辦法去做比對的。
就像剛剛講氧化鋅，請問氧化鋅是甚麼尺寸、甚麼濃度？在甚麼樣多大的空間裡面存在？如果這幾個參數都不一樣，只是簡單的暴露在奈米氧化鋅下，你可能做十次十次結果都不一樣。所以有些參數是一開始要定義清楚的。
那做細胞，第二點做細胞是因為，我們是希望能夠至少在慢性的效果，比如在基因層次上，我們是希望要有這方面的證據，因為細胞不是光看細胞還活著就OK了，也不是光看有細胞活著有功能就OK了，因為有一些基因層次的表現它發生的時間點是比較後面的。
那動物體當然你要知道它能排出來，以剛剛quantum dot做例子，有很好的期刊說它可以拿來診斷癌症，因為它有接了一些蛋白質接了一些生化分子，它可以拿來做癌症的診斷。但是你總不會希望癌症診斷之後我告訴你還有第二個問題，我給你講兩個消息，一個好消息一個壞消息，好消息是我確定你有癌症或沒有癌症，為什麼？因為我用了最新穎的奈米粒子，我們幫你得到這個答案。但是有一個壞消息，壞消息是這個奈米粒子在你身體上可能要存在要停留好長一段時間。
你會不會有疑慮，一定會對不對？就好像C60，台灣好像有工廠在生產碳球，可能是從幾十奈米的碳球，還有最近很熱門的奈米碳管，這些東西將來會很大量運用在很多跟我們生活有關的電子產品也好，或者是相關產品也好。
那這些東西人吃進去吸進去安全上會不會有疑慮，對不對？最好是沒有，但是我們需要科學性的證據，在短期跟長期證明它的安全性。
因為這個問題的重要性，所以不僅是台灣，我想在國際間也有越來越多的人注意到這個問題，所以目前在世界幾個主要的地區和國家如歐盟、如美國、如日本、如澳大利亞，其實都有在 national level在國家層次都有相當多的研究資源跟經費挹注到這個相關議題上，顯然這不只是我們看到全世界很多國家、很多團隊也都看到了。
但是這個議題相對還是一個新的議題，所以其實大家都還在還在可以說還在一個做實驗，蒐集數據，等於大家都還在建立資料的階段。也許一段時間之後，經由大家共同的努力我們會有更清楚的結果。
我們剛講的奈米氧化鋅這個例子，就是我想至少在兩個層次上來關心，第一個是作業場所的工人，這些在生產奈米粒子的，不管他是生產奈米碳管或奈米氧化鋅，或者是生產二氧化鈦，二氧化鈦是奈米光光觸煤裡的奈米粒子，或者是奈米碳球，那這些都是在台灣有工廠，那這些作業場所的作業員工，他們如果皮膚接觸，也許去洗一洗就洗掉了，也許洗不掉，也許小到鑽下去，也許不會下去。那長時間在作業場所裡面到底會不會有些急慢性的影響？我想這是一個重要性的課題。
那第二個是非作業場所的員工，就是一般大眾，因為奈米粒子非常非常小所以它飄在空中不太容易下來，因為它既有浮力又有跟空氣摩擦力，所以它很容易停留在空氣中。
那空氣中我們吸一口氣吸進去它會在哪裡？因為國外有文獻指出奈米到肺裡就會到腦。如果它沈積在腦裡長時間之後它會有甚麼影響，這些都是重要的議題。
我從國外很多學術單位作出來的一些結果舉例來講，就是以呼吸做例子，那就有文獻報導說，它吸進去之後，比如它在肺裡面，他吸進去的奈米粒子尺寸不一樣會決定它吸進去的位置，那也會決定它吸進去最後在我們身體分佈的情形，同時它也會造成誘發一些免疫的反應，比如說它會活化白血球等等等等。
那這些都是報導過的一些現象，就我們講這是現象觀查，那現象觀查是一個現象，你往上往下延伸就是，往上就是甚麼造成這個原因？如果藉由奈米粒子進入人體，它誘發了免疫反應，以及它進入人體到不同的器官它沉積在這裡，甚麼機轉、甚麼原因，就是它的機轉是甚麼？所以往上面我們看到一個現象就會知道原因。
如果它誘發免疫反應，是甚麼原因誘發免疫反應，那往下一定會關心它的後果是甚麼，就是它在這個器官長時間沉積，比如國外發現，它在肺會到大腦，那它長時間沉積在大腦，它會不會有甚麼影響？這個都需要需要更多研究來做。
歷史上的借鏡
就以幾個產品做例子，像CFC(氟氯化碳)，就像氟氯化碳當初出來的時候，這個化學特性非常好的、非常有趣的應用，也有很廣泛的應用，像汽車的冷媒等等，但是現在發覺，氟氯化碳對於地球，至少對臭氧層是有它的影響。
那第二個例子是DDT，當初出來的時候是一個非常好用的殺蟲劑，可是後來發現DDT其實對人有相當負面的影響。
那第三個例子是石綿，過去有很多房子裡天花板上都有石綿板，那石綿因為特殊的材料性質，所以被拿出來當成室內裝潢跟建築用品，可是現在已經確定石綿纖維對肺部的傷害，這個也是廣為人知。
所以上面三個例子都是剛出來的時候，我們人類都享受到了這一樣物品、這樣科技所給我們帶來的便利性、方便性跟舒適性，像CFC可以做冷媒、DDT可以殺菌、殺蟲、殺蚊，像石綿讓我們當成室內建材，可是，這個問題現在都浮現出來了。
那我覺得我們有了過往的這些經驗，至少在我們發展奈米科技，就是在我們仍不斷的在開發新穎的奈米尺寸的各種材料的時候，我們應該用一個比較嚴肅的角度來正視，當這些奈米尺寸新穎的材料，就是因為它新穎，就代表它對於人類以及地球生態的影響是未知的。為什麼未知呢？因為它新嘛！我覺得我們應該正視這一些奈米材料對於生物體以及地球的生態所造成的近程，以及特別要注意到的是遠程的影響。
我們非常不希望現在有某一項奈米尺寸的粒子或者奈米科技，我們覺得它非常好用，等過了五年、十年，發覺其實我們當時疏忽了它對於生物體，以及對於環境、生態可能造成的影響，那我覺得大家都看到這個問題，所以全世界，包括台灣，也有越來越多的努力在這個上面來共同努力。
我們必須要對我們這個地球上的生物體、對環境的生態要能夠負責
那我們的研究就是在奈米國家型科技計劃辦公室，特別是總主持人吳茂昆吳所長他是中研院院士，以及中研院的特聘研究員，物理所的李定國李博士，以及工研院奈米中心的主任蘇宗燦，在他們的大力支持推動，所以才有衛生署、環保署、勞委會我們共同的慢慢、慢慢從各自發展各自的研究方向，到最後我們能夠整合在一起，真正來對奈米粒子對台灣地區的人、對生物體的健康、對生物粒子的安全性，就是近程安全性、中程安全性跟遠程安全性來做一個不敢講說是把關啦，我覺得我們只少要有足夠的科學性的證據。
就好像我們剛剛前面提到到奈米暴露的暴露箱，或者是奈米暴露的標準化過程，我們是希望在我們研究逐漸成熟、成果慢慢累積之後，我們是可以有一些新的奈米的粒子、奈米尺寸的材料出來之後，我們可以藉由一個標準的暴露過程，至少在活體動物上面能夠取得它一定的生物安全性的指標的結果，然後藉由這樣子，至少我們可以用比較負責任的態度來面對這個科技。
所以最近奈米科技很多人談到奈米科技對未來的好處、影響，有一個聲音慢慢起來，那個聲音叫做responsible nano science nano technology，什麼叫做responsible nano science nano technology？就是你在發展這些科技，你一直在合成、在創造新穎的奈米尺寸的粒子跟材料的時候，我們必須要對我們這個地球上的生物體、對環境的生態要能夠負責，也許奈米尺寸的粒子，最後我們發覺其實它是安全的，它是沒有問題的，但是我覺得，我們目前還沒有足夠的科學性的證據能夠很清楚的告訴我們它們是絕對的O.K.，也許它們是，但是我們需要科學性的證據。
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