納米技術(shù)隱疾

一個(gè)印刷車間有七名女工相繼發(fā)病，其中兩名女工去世。種種跡象，將女工致病、致死的元兇，指向車間工作環(huán)境中存在的納米材料

這是一個(gè)小型印刷廠車間，面積只有70平方米左右，不到兩節(jié)地鐵車廂那么大。車間有七名女性和一名男性工人，每天的工作是將一種白色涂料噴到有機(jī)玻璃板上。

不幸很快就降臨在這些工人的身上:七名女工相繼發(fā)病，其中兩名女工去世。

在2009年9月號的《歐洲呼吸雜志》(European Respiratory Journal)上，首都醫(yī)科大學(xué)附屬朝陽醫(yī)院(下稱朝陽醫(yī)院)醫(yī)生宋玉果及其同事發(fā)表研究論文稱，上述女工“所患的可能是‘一種與納米材料有關(guān)的疾病’”。

這大概是全球首宗關(guān)于納米顆?？赡苤旅呐R床毒理病例報(bào)告。論文的發(fā)表，在國際學(xué)術(shù)界引發(fā)了一場小型“地震”。無論那些與納米技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)會議，還是科學(xué)新聞網(wǎng)站和科學(xué)家博客，中國女工之死和納米安全都是激烈爭論的話題。

噴涂車間悲劇

從研究論文披露的情況看，七位女工的年齡在18歲至47歲之間，平均不到30歲，在車間工作的時(shí)間從5個(gè)月至13個(gè)月不等。患病之前，她們的身體健康狀況良好。

2007年1月至2008年4月期間，這幾位女工被送到朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒科救治。這個(gè)科室專業(yè)水準(zhǔn)較高，其醫(yī)生經(jīng)常被派往中國各個(gè)地方，協(xié)助處理血鉛超標(biāo)、重金屬污染等職業(yè)安全事件。

女工們的癥狀比較類似。所有病人的肺部都受到嚴(yán)重?fù)p害，并且有胸腔積液，臉上、手上和胳膊也都出現(xiàn)了嚴(yán)重的瘙癢皮疹。其中，有四位女工體內(nèi)的器官組織還面臨缺血缺氧的危險(xiǎn)。

無論對于患者，還是對于醫(yī)生，治療過程都令人煎熬。胸腔積液反復(fù)出現(xiàn)，常用的治療方法均告失效。

最終，一名19歲的病人在接受外科手術(shù)16天之后去世;另外一名29歲的病人在癥狀出現(xiàn)后的第21個(gè)月，死于呼吸衰竭。

負(fù)責(zé)診斷和治療這些女工的，是朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒科副主任醫(yī)師宋玉果。根據(jù)醫(yī)院網(wǎng)站的介紹，他多年來從事塵肺、有毒化學(xué)物中毒的診治和臨床研究。

宋玉果及其同事開始追究女工們患病的原因，并將嫌疑對象鎖定為那個(gè)印刷廠車間的工作環(huán)境。

該車間所使用的原料是一種象牙白色的聚合物材料——聚丙烯酸酯混合物。聚丙烯酸酯作為一種黏合劑，廣泛運(yùn)用于建筑、印刷和裝修材料中，被認(rèn)為毒性很低。不過，為了讓材料更加結(jié)實(shí)和耐磨，制造商有時(shí)會加入硅、鋅氧化物、二氧化鈦等金屬納米顆粒。

1納米等于1米的十億分之一，大致相當(dāng)于人頭發(fā)絲直徑的數(shù)萬分之一。通常，粒徑在100納米以下的材料，均被稱為納米材料。

七名女工和一名男工被分為兩組，每天工作8個(gè)至12個(gè)小時(shí)。工人們每天要將大約6000克聚丙烯酸酯混合物，用勺子涂到機(jī)器的底盤上;這些混合物隨即被高壓噴射裝置噴涂在聚苯乙烯材質(zhì)的有機(jī)玻璃板上;然后，有機(jī)玻璃板在75攝氏度至100攝氏度的溫度下被加熱烘干。

車間只有一扇門，沒有窗戶。噴射裝置附帶有一個(gè)燃?xì)馀艢饪?，對噴涂過程中產(chǎn)生的煙霧起到一定的排除作用。

女工們發(fā)病以后，來自中國疾病預(yù)防控制中心、北京疾病預(yù)防控制中心、當(dāng)?shù)丶膊☆A(yù)防控制中心的流行病學(xué)專家，以及朝陽醫(yī)院的醫(yī)生，對這家印刷廠的工作環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查。

在噴射裝置燃?xì)馀艢饪诘奈鼩饪谥校瑢＜覀冋业搅死鄯e的塵埃粒子。女工們發(fā)病前五個(gè)月，燃?xì)馀艢饪诎l(fā)生了故障。由于室外溫度很低，車間的門也經(jīng)常被關(guān)閉。專家們推斷，在這期間，車間內(nèi)的空氣流動非常緩慢甚至處于靜止。

這些工人都是工廠附近的農(nóng)民，沒有任何職業(yè)安全衛(wèi)生知識。她們所得到的惟一用來保護(hù)自己的工具，就是棉紗口罩。而且，她們工作時(shí)只是偶爾戴戴。

據(jù)工人們反映，在噴涂過程中，經(jīng)常會有一些原料噴濺到他們的臉上和胳膊上。惟一的一名男性工人在工作三個(gè)多月后離開，并沒有顯示出任何癥狀。在其他車間工作的工人，其中包括女工們的親屬，也沒有出現(xiàn)類似癥狀。

研究論文沒有透露這家印刷廠的名稱及其所在地區(qū)。在朝陽醫(yī)院的辦公室，宋玉果也謝絕了《財(cái)經(jīng)》記者的采訪。

女工之死謎團(tuán)

在女工們的肺部和胸液中，均發(fā)現(xiàn)了直徑約30納米的顆粒。而這般尺寸和形態(tài)的顆粒，同樣存在于她們接觸的噴涂材料之中。

此外，女工們出現(xiàn)了罕見的非特異性間質(zhì)性肺炎，以及奇特的肺部增生組織——異物肉芽腫等癥狀。這些癥狀與納米材料毒理的動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

宋玉果及其同事因此認(rèn)為，很可能是納米顆粒導(dǎo)致這些女工發(fā)病甚至死亡。

但不少專家對這一結(jié)論持有保留態(tài)度。

9月1日至3日，在北京舉行的中國國際納米科技會議上，多位專家提及宋玉果及其同事的論文。

美國納米健康聯(lián)盟(Alliance for NanoHealth)主席、得克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心教授毛羅法·拉利(Mauro Ferrari)告訴《財(cái)經(jīng)》記者，這篇論文非常重要，但他不認(rèn)同作者關(guān)于納米顆粒導(dǎo)致工人患病和死亡的分析。

法拉利說，要確定納米顆粒與疾病之間的關(guān)系，首先應(yīng)該分析納米顆粒的組分，確認(rèn)這些顆粒來自工作環(huán)境;即便病人肺部的納米顆粒來自工作環(huán)境，在沒有對照試驗(yàn)的情況下，也很難證明這些納米顆粒一定是女工患病的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

他還強(qiáng)調(diào)，這家印刷廠的工作環(huán)境惡劣而封閉，有毒化學(xué)品和氣體充斥其中，工人們又沒有好的保護(hù)措施。這些因素對于工人患病和死亡究竟有怎樣的作用，都值得推敲。

對于論文中的一個(gè)推論——納米顆粒進(jìn)入工人身體的途徑是吸入和皮膚接觸，中國科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任趙宇亮表示，這并不總是正確的。他強(qiáng)調(diào)，通過吸入方式進(jìn)人體內(nèi)是可能的，但是納米顆粒穿過皮膚直接進(jìn)入生物體內(nèi)的證據(jù)還很少。

美國麻省大學(xué)洛厄爾分校健康與環(huán)境學(xué)院助理教授迪米特爾·貝羅(Dhimiter Bello)因故取消了行程，未能到北京參加此次學(xué)術(shù)會議。但他通過電郵對《財(cái)經(jīng)》記者說，在工人肺部和工作環(huán)境中都發(fā)現(xiàn)納米顆粒，只能說明納米顆粒有可能是一個(gè)致病因素。實(shí)際上，從論文提供的信息來看，并不能排除其他的可能致病因素。例如，噴涂過程中用到的聚合物材料在高溫下的降解產(chǎn)物，也可能是主要或者惟一造成女工患病的原因。

在貝羅看來，這場悲劇或許不應(yīng)歸咎于納米顆粒，而應(yīng)怪罪車間內(nèi)原始的、不人道的工作條件，“這是一次警醒，無論(悲劇)是否與納米顆粒相關(guān)，工作場所的暴露條件都應(yīng)當(dāng)被控制在安全范圍內(nèi)。在這方面，中國還有很長的路要走?！?/p>

美國加州大學(xué)洛杉磯分校納米毒理研究中心主任安德烈·內(nèi)奧教授(Andre Nel)也說，在這起事件中，工人們沒有得到應(yīng)有的生產(chǎn)安全保障，政府部門應(yīng)該負(fù)起監(jiān)督的責(zé)任，以保證生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)。

實(shí)際上，論文本身也承認(rèn)了研究存在局限:由于缺乏環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，無法弄清印刷廠車間納米顆粒的濃度;納米顆粒的組成也不清楚。

此外，令宋玉果及其同事疑惑的是，究竟是特定的納米顆粒，還是所有納米顆粒都有可能致病?如果的確是納米顆粒導(dǎo)致那些女工患病，對其他在工作中也會接觸納米顆粒的工人來說，又意味著什么?

如今，關(guān)于女工之死的研究論文已經(jīng)成為了納米技術(shù)研究者們的一個(gè)熱點(diǎn)話題。據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解，歐洲和美國還有科學(xué)家打算組成一個(gè)專家小組，到中國開展調(diào)研，并希望取到樣品回去研究。

誘人前景與安全隱患

不管納米顆粒是否被確認(rèn)為幾位女工悲慘命運(yùn)的元兇，納米技術(shù)的安全性問題都因此再度引發(fā)各界關(guān)注。

納米技術(shù)正在走進(jìn)人們的生活。從一桶涂料、一瓶防曬霜到一件衣服，都有可能用到納米技術(shù)。

納米材料顆粒小、表面積巨大，會顯示出很多獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，從而在電子、光學(xué)、磁學(xué)、能源化工、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。例如，很多納米材料都可用作涂料，替代那些強(qiáng)毒性的化學(xué)物質(zhì);用碳納米管等納米材料改良電池，可以推動電動汽車的發(fā)展，使電力更持久等。

紐約一家名為“盧克斯研究”的市場分析公司稱，2007年銷售的納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品，價(jià)值約1470億美元。到2015年，這一數(shù)字可能突破3萬億美元。

納米技術(shù)在展現(xiàn)出誘人前景的同時(shí)，其安全性問題也進(jìn)入了人們的視野。

隨著納米材料的大規(guī)模應(yīng)用，研究人員和工人容易暴露在納米顆粒濃度較大的實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)車間之中。此外，普通公眾也可能暴露在納米顆粒之下:涂料、化妝品等產(chǎn)品中用到的納米材料，可能在產(chǎn)品損壞或分解時(shí)釋放。

這些納米顆粒物可能經(jīng)過呼吸道吸入、胃腸道攝入、藥物注射等方式進(jìn)入人體，并經(jīng)過淋巴和血液循環(huán)，轉(zhuǎn)運(yùn)到全身各個(gè)器官。

根據(jù)多項(xiàng)流行病學(xué)研究，空氣中的細(xì)顆粒物，尤其是納米級別的顆粒物，濃度的大量增加會導(dǎo)致死亡率的增加。倫敦大霧曾經(jīng)導(dǎo)致居民大量死亡，就是一個(gè)被經(jīng)常引用的案例。

那么，人造的納米材料進(jìn)入人體后，是否會導(dǎo)致特殊的生物效應(yīng)，并對人體健康構(gòu)成危害呢?從理論上說，納米物質(zhì)由于尺寸小，與常規(guī)物質(zhì)相比更容易透過人體的各道屏障;由于表面積大，也可能有更多毒害人體的方式。

朝陽醫(yī)院的宋玉果在8月31日《健康報(bào)》發(fā)表文章說，相關(guān)的動物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，許多納米物質(zhì)具有明顯的毒性，其中研究較多的為碳納米管、納米二氧化鈦等。一些納米物質(zhì)還被認(rèn)為可致動物肺臟、肝臟、腎臟和血液系統(tǒng)等損傷。

對于與納米物質(zhì)相關(guān)的疾病，宋玉果稱之為“納米相關(guān)物質(zhì)疾病”。當(dāng)然，他也表示，公眾不必為納米物質(zhì)相關(guān)疾病感到恐慌，不是所有納米顆粒物都有毒性。

動物毒理性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，也不能簡單地推到人的身上。但由于科學(xué)界對納米安全性的研究剛剛開始，幾乎沒有任何相關(guān)人體毒理性資料——這也是宋玉果及其同事的論文引起國際科學(xué)界高度關(guān)注的一個(gè)原因。

中國科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任趙宇亮告訴《財(cái)經(jīng)》記者，目前開展過安全性研究的納米材料只有十幾種，還非常有限。但他相信，隨著研究隊(duì)伍的壯大和研究投入的加大，將來必定可以從大量的數(shù)據(jù)積累中尋找到一些規(guī)律。

在國際上，納米安全性研究的熱潮大約始于2003年?！犊茖W(xué)》和《自然》等著名學(xué)術(shù)雜志紛紛發(fā)表文章，探討納米材料與納米技術(shù)的安全問題:納米顆粒對人體健康、自然環(huán)境和社會安全等是否有潛在的負(fù)面影響。

這之后，各國明顯增加了納米安全性方面的研究。美國的國家納米技術(shù)計(jì)劃(NNI)將總預(yù)算的11%投入納米健康與環(huán)境研究。歐盟每年支持三個(gè)左右與此相關(guān)的項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)規(guī)模在300萬至500萬歐元之間，而歐盟各個(gè)國家還有自己國內(nèi)支持的納米安全性項(xiàng)目。

中國在極力推進(jìn)納米技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)，也開展了納米安全性的研究。其中，中國科學(xué)院在2001年就開始籌建納米生物效應(yīng)與安全性實(shí)驗(yàn)室。科技部在2006年啟動了為期五年的國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(即“973”計(jì)劃)項(xiàng)目“人造納米材料的生物安全性研究及解決方案探索”，經(jīng)費(fèi)2500萬元，首席科學(xué)家由趙宇亮擔(dān)任。

不過，趙宇亮告訴《財(cái)經(jīng)》記者，與美國和歐盟相比，中國在納米安全性研究上的投入只是“一個(gè)零頭”。

政治決策與公共參與

中國科學(xué)家在納米安全性方面的研究工作，得到了國際同行的認(rèn)可。其中，在每年召開的與納米毒理學(xué)相關(guān)的國際會議上，幾乎都會邀請中國科學(xué)家作大會報(bào)告。趙宇亮還與其他科學(xué)家共同主編了第一本納米毒理學(xué)英文專著。美國納米健康聯(lián)盟主席法拉利稱，中國科學(xué)家是納米毒理學(xué)研究領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一。

不過，令趙宇亮感到尷尬的是，美國國家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室的官員曾經(jīng)問他，包括美國、歐盟、英國、日本等很多國家的相關(guān)管理部門，都發(fā)表了對于納米技術(shù)安全性的調(diào)研報(bào)告、方針和策略，為什么中國沒有?對此，趙宇亮不知如何回答是好。

在美國和歐盟，納米技術(shù)及其安全性已經(jīng)成為政治家們關(guān)心的話題之一。它們的環(huán)保部門、國家科學(xué)與技術(shù)委員會，以及其他政府研究機(jī)構(gòu)，會通過白皮書等文件形式，發(fā)表政府層面對于納米安全性問題的見解。

其中，2001年，美國在國家科學(xué)技術(shù)委員會之下建立了國家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)政府層面之間的納米研究計(jì)劃。而納米研究項(xiàng)目的成果，會通過這個(gè)辦公室反饋給其他政府機(jī)構(gòu)，幫助科學(xué)研究去影響政府決策。

2009年3月，美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)還發(fā)布了一份有關(guān)納米技術(shù)的合作倡議。該局將與納米健康聯(lián)盟旗下的八個(gè)研究機(jī)構(gòu)合作，以加快建立保障納米醫(yī)療產(chǎn)品安全可靠的有效體系。法拉利告訴《財(cái)經(jīng)》記者，在實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果與安全性評估的關(guān)聯(lián)，以及納米技術(shù)相關(guān)藥物的審批等方面，美國食品藥品監(jiān)督管理局都做了很多工作。

相比之下，納米安全性在中國似乎局限于科學(xué)研究的階段，政府部門仍然保持沉默。

對于納米技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化，各國都在積極支持。其原因正如美國《環(huán)境健康展望》雜志所稱，科學(xué)界普遍認(rèn)為，納米材料和納米技術(shù)對于社會是十分有益的，能夠提供更好的藥物、更強(qiáng)更輕的產(chǎn)品、對環(huán)境更友好的能源和環(huán)境技術(shù)。

與此同時(shí)，為了獲得公眾對于納米技術(shù)發(fā)展的支持，各國也需要在納米安全性方面進(jìn)行更多的研究，同時(shí)鼓勵(lì)公眾參與。在中國納米國際科技會議的閉幕式上，法拉利也特地呼吁加大公眾在納米安全性研究上的參與程度。

實(shí)際上，關(guān)于納米技術(shù)發(fā)展的“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防”原則，在歐洲和美國等地正深入人心——人們希望在納米技術(shù)等新技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)之前，盡可能地提前進(jìn)行防范和干預(yù)。而公眾及早參與到納米技術(shù)研究和政策的討論，是“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防”實(shí)踐的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

英國杜倫大學(xué)風(fēng)險(xiǎn)研究所負(fù)責(zé)人菲爾·麥克納頓(Phil Macnaghten)教授告訴《財(cái)經(jīng)》記者，要想避免納米技術(shù)重蹈轉(zhuǎn)基因技術(shù)的覆轍，讓公眾從“上游”參與討論影響納米技術(shù)的研究和政策，或許是一個(gè)有效的辦法。如果等到技術(shù)發(fā)展之后再讓公眾在“下游”參與，可能為時(shí)已晚，“很難改變公眾業(yè)已形成的印象和認(rèn)識”。

在歐盟經(jīng)費(fèi)的資助下，麥克納頓教授正從事一項(xiàng)名為“深化倫理在新興納米技術(shù)領(lǐng)域中的運(yùn)用與參與”的研究。研究團(tuán)隊(duì)為一些公眾代表提供納米技術(shù)發(fā)展的背景信息之后，組織他們與政府官員、科學(xué)家等一起討論納米技術(shù)發(fā)展和風(fēng)險(xiǎn)的問題。

中國在這方面卻幾乎是空白。北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部醫(yī)學(xué)倫理教研室胡林英博士說，中國是納米技術(shù)這一新興領(lǐng)域一支重要的生力軍，科學(xué)家們所發(fā)表的國際論文數(shù)已位居世界前列，但納米技術(shù)的倫理研究明顯滯后?！?/p>