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DOI : 10.2240/azojono0103

纳米技术和发展中国家 - 第 1 部分：什么可能性

唐纳德 C. Maclurcan

提交：2004年 6月^th 28日
张贴： 2005年 9月^th 30日

包括的事宜

摘要
 背景
 什么如何是纳米技术和是它新的？
     纳米技术的古老始发地
     原因为什么纳米技术最近只脱颖而出
 发展中国家医疗保健的相关，适当应用程序？
     打消关于纳米技术的误解
     纳米技术的潜在的福利对发展中国家的
     结核病的诊断和处理使用纳米技术的
     纳米技术研究到其他传染病的预防里例如 HIV/AIDS
     Nanoparticles 的长期作用
     风险与纳米技术和其作用的福利对应用
 发展中国家交战的潜在的本质与纳米技术的
     哪些国家(地区) 将制造，并且哪些将适合纳米技术进口商
     发展中国家有效在纳米技术发展
     专利申请作为纳米技术活动指示符
 结论
 参考
 联络详细资料

摘要

最近，纳米技术在考虑新兴技术和发展中国家的一定数量的辩论中包括了。然而，考虑纳米技术的应用的这个文件对发展中国家在其什么的解释经常变化纳米技术确实是。此外，尽管至于纳米技术的相关性、妥帖和潜在的影响的各种各样的透视图发展中国家的，关键辩论经常依然是脱离。本文尝试澄清对纳米技术的了解和综合关于相关性、妥帖和配电器的问题的讨论关于发展中国家。在技术支持，提供新发展在纳米技术方面和医疗保健。

背景

最近，很多个研究小组刺激了关于纳米技术的可能的申请和涵义的辩论对发展中国家 [请看见，例如， 1， 2， 3]。然而，许多随后的文件未能与可行纳米技术当前区分理论上 [请看见，例如， 3， 4， 5]。在国际辩论中，近期，可能的事实和理论科学之间的差异对高效的信息交换是关键的。

此外，在考虑与纳米技术的那些中发展中国家交战，透视图的范围关于 ‘妥帖’和对发展中国家的纳米技术的可能的影响被暂挂。有些单个质询纳米技术普遍的接受，表示对发展中国家开发 [在 6 援引的 Shiva 的关心]，对风险和管理规定 [7 的] 问题的无根据的对价，损失传统市场 [8] 和不能考虑历史趋势和当前障碍到技术配电器纳米技术应用的确定 [9]。其他在水中采用一个更加功利主义的途径，链接纳米技术应用，能源、健康、食物和农业与联合国的千年发展目标 (U.N.) [4，a 10 的] 满额，尽管其潜在的更早的识别刺激在 ‘富人’和 ‘穷人之间的’一个更加巨大的分界 [1]。

尽管纳米技术研究与开发 (R&D) 的惊奇的级别在发展中国家 [1]，关于纳米技术的角色的可持续发展的变元作为主演或反对者^b 依然是脱离。

在本文我们寻求澄清对纳米技术的了解和综合关于相关性、妥帖和产权的问题的讨论关于发展中国家。当感染和寄生疾病依然是最巨大的死因在 2011年之前预测的影响世界的药物生产的一半发展中国家 [12] 和纳米技术里 [13]，示例与健康有关通常被援引。

什么如何是纳米技术和是它新的？

对于这个被开发的世界的公民已经显示在这个术语 ‘纳米技术’，关联印象可能是它处理 ‘非常小的事情’，有关 ‘在血液的水下机器人’并且带来与它 ‘灰色黏性物质’威胁 c。后者，更加普遍的观念化，根本源于原子和分子可能作为自汇编的机械的 K. 埃里克 Drexler 的建议，执行生产分配在 nanoscale^d [15]。

然而，什么全体地现在被接受作为 ‘纳米技术’，有时较不注释，演变有些独立 Drexler 的远见的区。从通用科学界的按照的挑战，根据技术可行性， Drexler 给他的了解和抱负改名对纳米技术： ‘分子制造’。因此，在 21^st 世纪，这个术语 ‘纳米技术’，类似于分子制造因为它介入在原子和分子上的级别的工作，是指一个应用科学，集中在利用出现从范围从属的现象的时新商品陈列在 nanoscale 问题。当处理问题在大约 50 nanometres 下时，量子物理学法律代替那些传统物理，造成 “…对物质的传导性、弹性、反应性、力量、颜色和容差的更改对温度和压” [16]。这样更改是有用的对纳米技术将启用更小，更加快速， ‘更加聪明’，更加便宜，更轻，更加安全，擦净剂和更加准确的解决方法的所有工业部门 [17-19]。例如，在药物发运领域， Peppas 注意到，治疗的患者 nanoscale 酸碱度敏感的水凝胶与多发性硬化症， “在变化的版本根据这个周围的环境的酸碱度对估计”，建议 “…这些纳米颗粒承运人在这个机体可能保护药物免受被划分，直到他们到达小肠” [20]。此外，继续进行从微型到纳诺缩放比例介入在可以用于制造的好处的实质面区和表面对数量比例的内在的增量。

纳米技术的古老始发地

然而，使用在 nanoscale 的科学不是新的。例如，在 4 世纪 A.D.，罗曼适用于金和银 nanoparticles 颜色玻璃杯子 [21]。发生的人工制品是红色的在透过光和绿色在被反射的轻优雅再没被再生产直到中世纪时期。今天有许多科学家谁会争论他们从那以后开展对 nanoscale 的域的研究在 1990年之前。

原因为什么纳米技术最近只脱颖而出

人们为什么那么，如果它 ‘存在了’在这样很长时间，越来越谈论纳米技术作为这件 ‘下件大事情’ ？有三个主要原因。首先，在过去几个十年请仅有我们真有实验平均值进行于活动集中的工作在 nanoscale。涌现的工具，包括扫描探测显微学，数量机械计算机模拟和软x射线石版印刷，与新的综合方法结合了，例如化学气相沉积，导致对科学努力的显着更加极大，加速的了解在 nanoscale。这些级数由在材料的发现上并行例如球碳和 nanotubes，并且，在最近岁月，刺激了由一群政府纳米技术资助在国家(地区) 例如美国、中国和日本。

其次，纳米技术有，作为其更本质的目标，这个欲望制造与在基本等级的最终精确度以 ‘自下向上’方式。这意味着，而不是传统途径对制造，藉以粒状材料削减，纳米技术打算导致开始与各自的原子自集合的设备到准确的配置，这一点是案件伴随着组合化学许多年。很多纳米技术继续使用 ‘自顶向下’进程例如石版印刷，这个逐渐趋势是往 ‘有许多，长期制造，财务和环境好处的自下向上’途径。

第三和可论证地最重要，纳米技术的识别作为一个涌现的域需求并且创建多重学科的协作和交叉受精的新的级别在科学中。实际上，这发生由于生物原则、物理定律和化工属性的集成开发在 nanoscale [22]。增长的欲望和需要分类技术起因于 nanoscale 处理和科学学科的累进综合化在一个统一的长度缩放比例，导致了被接受的条件 ‘纳米技术’，在下新的研究是增长的，并且经常重新列级现有的研究。纳米技术由美国国家科学基金会设想 (NSF)有世界市场值为 $1 兆 e 在 2011年之前 [23]，早期签到信息和通讯技术 (ICT) 和纺织工业是纳米技术比偏移是更加补充的。

在 1996年根据一个联合国科教文组织被赞助的研究， “纳米技术将提供所有技术的基础在新的世纪” [24]。然而，篮子框纳米技术作为 ‘另一生物工艺学’冒之险忽视新颖的涵义 (有利和不利)。对于在纳米技术制度的发展介入的那些，其中一个最巨大的挑战将是对时间的高效的使用; 区分和处理新颖的道德，合法和社会涵义，保证适当的 contextualisation。

发展中国家医疗保健的相关，适当应用程序？

假使 ‘资本集中，高科技’，烙记它的科幻从许多被开发的世界媒体，纳米技术接受了将看上去高度不合适对可持续发展实践。以回应根据他们发展中国家的一个最近研究 [10] 潜在的 f福利排列纳米技术应用，从社会发展字符串区， Invernizzi 和 Foladori，请在上个世纪援引中国和越南的能力极大减少疟疾，不用对新兴技术 [9 的] 使用。

此外，布朗注意到， “在发展圈子内太经常有技术助推器怀疑作为促进不重视发展事实”的消耗大，不相应的解决的人 [26]。其他在国家(地区) 相信促销和辩论关于纳米技术例如印度、中国和巴西，威胁对贫寒转移和减去资源、政治意愿和注意力 [27 的] 需要并且可能禁止必要的研究 “论及社团的问题以一个系统方式” [在 6 援引的 Mulvaney]。除可能促进 ‘技术解决’途径 [28 的] 纳米技术之外，有不安新的程序和技能的高入帐价格是 “很可能使在富有和差之间的现有的部门恶化” [Healy，被援引， 28]。

打消关于纳米技术的误解

许多从参加纳米技术讨论的研究小组和发展中国家的早评论在相关应用的确定在区被团结了例如太阳能电池技术，水净化; 并且与健康有关的诊断和治疗学 [1， 4， 29-32]。在国际政策水平有从单个的推进，例如经济事务的 U.N. 副部长，包括纳米技术在关于新兴技术和可持续发展 [33 的] 讨论。从 U.N. Conference 贸易和发展的和委员会的代表科学技术的发展的建议纳米技术可能帮助 “减少费用和增加获得千年发展目标可能性” [34]。与斯里兰卡的国家科学基金会的单个相信，它启用的纳米技术研究与开发 ‘高科技’，产品，可以在世界各地是适当的为使用 [30]。竖琴师建议它是此误解，该纳米技术是 “所有关于高技术、半导体和科幻”，创建一个主要障碍对如适当被查看的纳米技术对发展设置 [35]。

纳米技术的潜在的福利对发展中国家的

在根据他们发展中国家的潜在的福利，水处理，疾病诊断/审查排列纳米技术应用，并且药物送货系统分别对 3， 4 和^rd 5 估计，^th 在^th能量储备后，生产的一个最近研究和转换 (1)^st 和农业生产力改进 (2)^nd [10 中]。 Salvarezza 相信纳米技术聘用每区例如发展中国家医疗保健， “更加安全的药物发运、新的方法预防的，疾病的诊断和处理” [36]。在乡区，竖琴师论证使用纳米技术的肺或表皮药物发运应用， “请有潜在释放当前参与管理药物通过皮下注射针”的很大数量的被培训的医疗人事部 [35]。此外，缓释药物，重要对那些在偏远地区，可能由纳诺多孔膜的巴克备注 [4] 协助解决。在组之间的一种联合规划在美国，印度和墨西哥，耗费小，免修护的太阳电池板，以关闭农村诊所和冷藏医学，当前被开发 [37]。纳米技术能授权局部医疗保健辅助，农村设置的全世界，通过减少对被培训的专家或技术帮助的信赖表达诊断和治疗关心？或者例如建议听起来类似于的过去技术革命许多承诺由全球发展和国内技术配电器的事实质询？

结核病的诊断和处理使用纳米技术的

许多相信纳米技术聘用新的方式表达结核杆菌的残余的科学关心 (TB)。在 1993年由世界卫生组织宣称 (WHO)全球紧急， TB 再度出现的威胁继续由在多药物阻力的流行的显著地增加技术上配制 (MDR)，在一定数量的设置 [38]。与被改进的持续的版本配置文件的处理和生物相容性可能通过减少的药物需求增加标准和在其中使 MDR-TB [39 减到最小]。另外，要求改进的诊断工具适应世界卫生组织的需要是直接地被观察的处理短路线、 MDR 和共同传染的扩展与 HIV [40]。

在印度，有 TB 案件 [41 的] 最高的估计编号的，研究国家(地区) 是进行中到角色纳米技术可能使用在表达这样关心。一个基于纳米技术的 TB 诊断工具箱，设计由印度的中央科学仪表组织和当前在临床试验阶段，不要求有经验的技术人员为使用 [42] 并且不提供效率、轻便、容易使用和可用性一样一点的象 30 卢比 [43] (少于 US$1)。在美国能源部的医学部门，研究员调查迅速 TB 检测的 [44] 一台光学生理传感器。此外，在墨尔本皇家理工大学的一个组，在澳大利亚，开展研究到小说被束缚的 nanoparticles 的应用低价，请上色 TB 诊断的 [45] 基于检验。

Polylactide 共同的 glycolide nanoparticles 由在哈佛大学 (美国)，医疗教育和研究 (印度) 毕业后的学院和委员会的组调查科学和产业研究 (南非)，作为对待的 TB [46-48] 药物承运人。到目前为止，印第安和南非组展示了持续的版本配置文件，所有组登记了药物封闭效率高水平。此外，印第安组报告了增加的生物相容性和 “探测不到的细菌的数字在分枝杆菌属结核病被传染的鼠标肺和脾脏” 21 天之后接种 [49]。南非组索赔他们的工作还原应该准备好商品化由 2007/8 [39]。此外， TB 的基于纳米技术的疫苗辅药由美国固定， Biosante 开发，在 2002年 [50]。

纳米技术研究到其他传染病的预防里例如 HIV/AIDS

TB 是当前纳米技术研究的一个示例与传染病有关最流行在发展中国家上。特别，科学从南非，巴西帮助，并且印度在识别纳米技术可能协助解决 HIV/AIDS 的方式共同努力 [3]。澳大利亚公司， Starpharma™，开发一预防，清楚， HIV 灭菌剂胶凝体，根据 dendrimer 纳米技术，将依然是有效，当适用由妇女四时数在性交 [51 前]。并且在澳大利亚，奥斯汀研究所进行了成功的试算到疟疾的 [52] 纳诺疫苗。坎皮纳斯，巴西州立大学的研究员，调查莱什曼原虫病的 [53] 药物和疫苗发运。在 Chidicon 治疗中心在尼日利亚，研究员学习 nanoscale 诊断想象的共聚物集合和传染病 [54 的] 治疗管理。此外，在 Rensselaer 工学院 (美国) 和 Banaras 印度大学 (印度)，科学家之间的一种联合规划调查容易对制造，碳去除纳诺缩放比例毒菌，例如小儿麻痹症病毒，大肠埃希氏菌和葡萄状球菌 - 奥里斯细菌的 nanotube 补白，从水 [55]。

Nanoparticles 的长期作用

“应该带领进入服务…”所有有用的技术的巴克备注对发展中国家 [4]，其他警告关于未知的风险与纳米颗粒累计、毒素学和渗透过程 [2 相关]。对注意的欧议会的一报道， “研究状态关于 [sic]… 纳诺微粒工作情况实际上是相当有限，初步以及矛盾的” [56]。由工程 (英国) 的皇家学会和皇家学院的全面 2004 报表建议 “工厂和研究实验室款待制造了 nanoparticles 和 nanotubes，好象他们有害废料放出” [28]，许多中医现在知道包含了金属 nanoparticles [57]。 Hoet 根据在风险评估的战胜的国际指南等论证 “… nanomaterials 的生产者有一个责任提供相关毒性试验结果为所有新的材料”， [58]，留给其他被干扰这个装饰性的行业拒绝释放测验数据到这个公共领域 g，尽管声称产品例如遮光剂化妆水是安全的 [59]。

此外，从美国的早建议和英国，该纳米技术固有地调控 [56]，遇到从活动组的强烈的反对在侵蚀、技术和浓度 (等组) 和其他，相信纳米技术输入 ‘管理真空’，并且 nanoparticles 一些新的属性没有由现有的化工管理规定 [2， 60] 包括。

风险与纳米技术和其作用的福利对应用

然而，根据包围基因上被修改的食物的这次辩论，现场等论证从被开发的世界的一个独有的重点在风险的问题威胁对识别和适用纳米技术转移注意力于发展中国家 [1]。交战有 ‘风险’和纳米技术的应用的对价在发展中国家的不需要互相排斥。实际上，虽然技术 ‘风险’根据他们的与更改的交战的本质影响国家(地区) 用不同的方式，它在保证保持一个通用对价和一个关键的系数新技术的妥帖，对任何设置。

虽然关于健康风险的详细讨论和发展中国家透视图的摊缴是超出本文的范围之外，是确切一定数量的问题依然是未解决并且要求合并正确地全球性眼光的更加巨大的对价。

发展中国家交战的潜在的本质与纳米技术的

纳米技术的全球影响的本质主要将取决于答复到五，包围纳米技术创新的关键问题：谁？什么？什么时候？在哪里？并且为什么？发展中国家将体验交战的不同于的表单与纳米技术的，但是能我们评论所有整体影响？纳米技术是否， Daar 建议，将是 “国家(地区) 的一个有益的行业南的 h” [61] ？或者它是否 “将剥削南” [在 6 援引的 Shiva] 并且威胁发展中国家市场在农业生产区例如棉花、橡胶和矿物 [8] ？

是否发展中国家将扮演 ‘制造基础的’角色纳米技术创新的，如建议由对移动纳米技术 R&D 和制造的 Whittingham 和 Bateman 的 2003年 ‘成本效益分析对东欧和发展中国家’ [62] ？已经，马来西亚和南非被显示了作为有比较优势的国家(地区) 在纳米技术的 [32， 63] 制造中。

哪些国家(地区) 将制造，并且哪些将适合纳米技术进口商

或许发展中国家交战的本质与纳米技术的相信如主要产生？ Salvarezza 论证基于北的纳米技术申请的确定对发展中国家的预先处理参与者对 “发展中国家出现作为…把他们变成的被动演员 NT 的方案 [纳米技术] 进口商”，扩大经济和技术依赖性 [36]。

其他指向生物工艺学 R&D 的有效发展在中国，印度，巴西，并且古巴，建议与纳米技术创新的早发展中国家交战可能减少是这些的国家(地区) 的可能性技术 [25， 64 的] 纯进口商。假设国内创新和技术跃进被识别作为国家(地区) 的能力的最重要的结构经济上改善，并且根本地结束富有差分界 [65]，纳米技术由一个最近联合国科教文组织报表促进如重要对发展中国家创新 [3]。

发展中国家有效在纳米技术发展

鉴于此，报表由多伦多大学生物伦理学联接中心索赔一定数量的发展中国家的 2003 陈列 “惊人的数量纳米技术活动” [1]。这个研究注意到，中国、印度和韩国在纳米技术方面设立了国家活动; 泰国、菲律宾、南非、巴西和智利有某种政体技术支持，并且国家资助程序被开发; 墨西哥和阿根廷有组织的纳米技术活动，但是没有特定政府资助 [1 的] 某种表单。一些看到纳米技术使发展中国家 “‘飞跃青蛙’他们的方式到领导” [66]，当印度政府查找使用纳米技术 ‘追上’用全球经济术语 [67， 68]。

专利申请作为纳米技术活动指示符

然而，当专利已知是 “技术开发”有用的指示符 [69]，对从美国专利和商标办公室 (USPTO) 的 2003 个图的鉴定在给予专利，与 42% 的 nanoscale 科学和工程显示了美国暂挂的这个领先优势整体共用。德国按照与 15.3%，并且安置了日本 3^rd，与 12.6% [69]。快速增长被认为发生在韩国、荷兰、爱尔兰和中国。报表那年晚些时候索赔了中国是排列的第 3在美国和日本 [70 后的] 通用纳米技术专利。

此外，所有美国专利申请在纳米技术方面， 90% 由私人部门暂挂，当余数被分裂在这个公共部门 (大致 7% 从大学和 3% 中从政府机构和合作研究中心) [71]。最近，公司例如 ‘3M’， ‘IBM’和 ‘惠普’分配他们的各自 R&D 预算值的大约三分之一到纳米技术 [72]。基于加拿大的纳米技术启动， ‘C 六十公司’，有，作为其核心资产，关于球碳和药物发运的许多专利。他们的 CEO 指明， “如果他们必须处理我们”的人们在此比赛要获得 [Sagman，援引在 73]。这些图和备注提出询问创新将由北部的私人部门阻塞，当清楚详尽的专利限制新技术的发展和增加全球科学的关系对市场需要 [24]。

市场压的一个进一步示例目击了与 2004年 ‘Nanowater’会议，举行在北美。在研究员的索赔之后俄克拉何马州立大学的在美国他们可能使用氧化锌 nanoparticles 的能力从水 [74] 取消砷，初步的会议材料存在了孟加拉国为例在哪个纳米技术方面可能论及砷级别和饮用水的非常严重的问题。此外，这个会议打算 “集中纳米技术社区的注意于技术潜在改造世界永远” [75]。然而，这个会议在其行动没有介入任何发展中国家，并且发展中国家问题未直接地被论及 i。

已经，从南非的民间社团组织，加纳、肯尼亚、津巴布韦、马里、坦桑尼亚、埃塞俄比亚和贝宁签署了 ‘开普敦说明’，要求全球参与关于纳米技术 [76 的] 决策，显示担心某些组在相关讨论将拙劣地表示。参与的问题没有被限制到国家(地区) 参与。为了使做的纳米技术对可持续发展的一个重大摊缴在发展中国家内，需要在企业、院，服务供应商，非政府和政府部门中的更加极大的互相作用 [4]。

结论

科学发展和增加国际关注促进我们的能力从事与和了解 nanoscale。纳米技术为研究提供一个新的重点通过其目标给从 ‘自下向上的’制造而不是从这个 ‘顶层下来’。它也需求一个史无前例的合作和集成途径对科学技术。

为了对话，是重要的关于纳米技术的文件和发展中国家区分讨论的这纳米技术。

象许多过去技术，纳米技术能是相关和适当的对可持续发展实践在发展中国家。在一区例如结核病和农村健康，纳米技术有潜在授权对挑战的一种局部回应例如传染病的诊断和处理。然而，也有危险在查看纳米技术方面作为 ‘解决方法’对发展中国家挑战。有时其应用可能破坏替代，对处理的更加适当的途径手头的问题。在纳米技术的持续的评价程序中，在相互陆运必须认可风险评估和纳米技术的承诺的全球 contextualisation 作为通用需求为了辩论能继续进行。

然而，当较少研究评论对全球纳米技术发展，这个真实情况，关于发展中国家交战，依然是不清楚。一篇随后的论文，发布在此日记帐上，将寻求澄清：哪些国家(地区) 与纳米技术 R&D 衔接; 这样研究通用焦点; 谁在一区控制研究例如医疗保健; 与健康有关的研究的取向; 并且参与的级别国际纳米技术制度对话。

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