1959年，美国著名物理学家、诺贝尔 物理学奖得主Richard Feynman在美国物 理学会年会上说，物理学的规律不排除 一个原子一个原子地制造物品的可能 性，如果对细微尺寸的物体加以控制，将 极大扩充我们获得物性的范围。这是对 纳米技术的最初描绘。经过50多年的发 展，如今纳米技术在材料、医学、环境、能 源等诸多领域得到广泛应用，使人类与 更微小的世界紧密联系在一起。

近日，美国国家标准与技术研究院 （NIST）的研究人员在 Thin Solid Films 上发 表论文称，研发出一种 超薄多壁碳纳米管材 料，可使泡沫制品的易 燃性降低35%。在研 究之初，研究人员设定3个关键目标：泡 沫材料多孔表面全覆盖、纳米管均匀分 布、制造方法简单易推广。根据目标，研 究人员选择了在阻燃材料中能牢固附着 并且能均匀分布的医用碳纳米管做原 料。他们先将这种碳纳米管与聚丙烯酸 和聚醚酰亚胺2种高分子材料组合在一 起形成类似三明治结构的薄膜，再将这 种薄膜叠加4层，形成厚度约440 nm的 薄膜材料（1月17日《科技日报》）。由于 具有中空管状结构的碳纳米管有着很强 的韧性、机械强度与载流能力，即使在极 高温环境中完全烧焦仍可保持稳定的阻 燃结构，因此，将超薄多壁碳纳米管材料 用在软装饰中不仅使物品结实耐用，更 重要的是可使装饰材料导致的火灾减少 1/3。如果这种材料得以普及，便可以更 好地保障人们的生命安全，并且还能减 小经济损失。

DNA纳米技术是纳米技术与基因技 术的融合，它有望解决人类的遗传疾 病。2007年，“DNA之父”James Watson 得到一张记录有他本人完整基因序列的 DVD光盘，成为世界上获得个人基因组图 谱的第1人。Watson基因组图谱的测序工 作耗时2 个月，花费100 万美元。完成 Watson基因测序工作的454公司创始人和 总裁Jonathan Rothberg当时说“：我们正在 向着1万美元基因图谱前进，很快就会降 到1000美元。”6年后的今天，只花费1000 美元就能测基因图谱即将成为现实。1月 15日，美国Illumina公司发布消息称，将 推出售价100 万美元的测序仪—— HiSeq X Ten，它能准确测出全基因组序 列，将以低于1000 美元的价格每天为5 个人完成基因组测序。麻省理工学院和 哈佛大学联合基因组学中心主任Eric Lander称这是第1次有望进行1000美元 的基因组测序（1月16日新华网）。

利用个人基因组图谱可推断患上某 种遗传疾病的风险，我们可以提前采取相 应措施，未雨绸缪，防患于未然。然而，由 于基因测序可能还会存在一定的差错率， 有致病“潜力”的某些基因也会受到环境 以及其他基因的影响，并且患某种疾病风 险的个人在被告知后可能会产生轻生念 头，因此，个人基因组图谱的绘制不免让 很多人担心。再加上之前基因所涉及的 伦理问题，更让基因治疗倍受争议。近 日，英国研究团队采用基因疗法成功治疗 无脉络膜症的案例在英国医学界引起较 大轰动，或许会为人类拂去一些忧虑。

无脉络膜症是X染色体遗传性疾病， 由缺乏能表达REP-1 蛋白质的CHM 基 因所致。牛津大学Robert Mac Laren教 授领衔的科研团队利用极细的针将携带 CHM 基因的病毒注射进无脉络膜患者的 视网膜中，完成了患者缺陷基因的修复， 使患者视力得到改善。目前，已有6名年 龄在35~63岁的患者接受治疗，并且他们 在半年至2年的时间中都重见光明。研 究团队将会对康复患者长期跟踪并进行 视力复查，如果顺利，该技术可在3~5年 内推广使用。相关研究成果已于1月16 日在The Lancet 上在线发表（1月17日生 物探索网）。微小的基因是人类的“生命 密码”，伴着无脉络膜患者进入光亮的世 界，我们也看到了基因治疗的曙光。随 着技术水平的提高，基因治疗在医学中 的普及指日可待。

2013年，一种微小的颗粒物频频“光 顾”北京，向人类发起挑衅，它就是—— PM2.5。2014年1月18日，《北京市大气 污染防治条例（草案）》在北京市人民代 表大会上审议，首次将降低PM2.5纳入立 法。近日，在水科学领域有重要发现的 中国物理学家或许能在解决PM2.5的问 题上为环境学家支招。

北京大学国际量子材料中心江颖教 授课题组与王恩哥教授课题组合作，首 次实现单个水分子内部自由度的实空间 成像，使得在实验中 直接解析水的氢键网 络构型成为可能。研 究人员完成2个挑战： 一是选用表面生长 NaCl 的金属作为衬 底，避免了水与金属直接接触而产生的 相互作用，使水分子轨道结构得以呈现； 二是应用亚分子级分辨成像和操控技术 来应对水分子信号强度非常微弱的问 题，捕捉到水分子清晰的面貌。而在此 前，科学家拍到的水分子外形最多是“一 个没有任何内部结构的圆形凸起”。氢 键的构型和方向性决定着水的很多特 性，此次研究人员不仅拍摄到单个水分 子结构，还拍摄到由4个水分子组成的水 团簇，并且发现水分子之间通过氢键连 接时存在一定的方向性。研究人员还发 现以前报道的盐表面水分子团簇都不是 最稳定构型，并提出了一种四聚体吸附 结构。这一研究成果已于1月5日在Na- ture Materials 上在线发表（1 月16 日《人 民日报》）。研究人员称，空气中的PM2.5 表面通常包裹一层水，若解析出这层水 的微观结构，环境学家们或许就能采取 针对性的措施使PM2.5直接沉降或分解。

今天的科技界取得如此丰硕的成 果，在很久以前看来简直不可思议。人 类早已将智慧的触角伸向微观世界，去 探寻微小世界的奥秘，并以此来粉碎自 己的无知，满足自己的需求。或许，微观 世界与人类的关系比我们想像的要密切 得多。我们期待看到更多探索微小世界 的成果。

文/王丽娜
（责任编辑 杨书卷）