納米生物技術是什麼?

納米生物技術的簡介

納米（nanometer，nm）是一種長度單位，一納米等於10億分之一米、千分之一微米。從具體的物質說來，人們往往用細如髮絲來形容纖細的東西，其實人的頭髮一般直徑為20-50微米，並不細。單個細菌用肉眼看不出來，用顯微鏡測出直徑為5微米，也不算細。極而言之，1納米大體上相當於4個原子的直徑。DNA鏈的直徑就是一納米左右。由於納米材料表現出許多不同於傳統材料的特殊性能，所以納米科技被視為21世紀關鍵的高新技術之一。

什麼是生物技術

什麼是現代生物技術?

現代生物技術的興起始於本世紀70年代，如今已經成為高技術群體中一支絢麗的奇葩。這門技術具有鮮明的軍、民兩用性，應用潛力十分廣泛。它既可以為解決人類面臨的食品、健康、能源、環境等問題提供新的手段，又可以為大幅度提高部隊的作戰效能和生存能力開闢新的途徑。現代生物技術的深入發展和廣泛應用、是本世紀繼計算機技術革命之後又一次重要的技術革命，是現代軍事技術革命的生力軍。

基本含義

現代生物技術是以生命科學為基礎，利用生物（或生物組織、細胞及其他組成部分）的特性和功能，設計、構建具有預期性能的新物質或新品系，以及與工程原理相結合，加工生產產品或提供服務的綜合性技術。這門技術內涵十分豐富它涉及到：對生物的遺傳基因進行改造或重組，並使重組基因在細胞內表達，產生人類需要的新物質的基因技術（如“克隆技術”罰；從簡單普通的原料出發，設計最佳路線，選擇適當的酶，合成所需功能產品的生物分子工程技術：利用生物細胞大量加工、製造產品的生物生產技術（如發酵）；將生物分子與電子、光學或機械系統連接起來，並把生物分子捕獲的信息放大、傳遞。轉換成為光。電或機械信息的生物耦合技術；在納米（即百萬分之一毫米）尺度上研究生物大分子精細結構及其與功能的關係。並對其結構進行改造利用它們組裝分子設備的納米生物技術：模擬生物或生物系統。組織、器官功能結構的仿生技術等等。

獨特的優點

——生產原料簡單。生物在進行合成代謝時，大都以隨手可得的物質（如空氣、水、植物和礦物質等）為原料，以陽光等為能源，不僅原料成本低，而且取之不盡。

——安全、可靠性高。典型的生物化學反應都是在酶的催化作用下進行的，要求輸入的能量少，反應條件緩和，工藝和設備簡單，操作安全性好。生物系統在合成物質時，先把脫氧核糖核酸遺傳信息轉錄給核糖核酸，然後以核糖核酸為模板進行合成。該過程雖然很複雜，但出錯機率極小，且無副產品。更重要的是，生物系統能自動發現並糾正錯誤，進行自動化合成生產，生產可靠性高。

——產品具有特殊的活性。生物分子通常具有複雜的精細結構，這種結構往往會賦予生物分子特殊的活性，即所謂“生物特異功能”，例如準確、敏感的識別能力，高效的搜索能力，牢固的粘結性能等等。在用基因技術對其控制基因進行改良後，這些性能還將大大增強。

——系統結構緊湊。生物系統中的信息碼、模塊、製造組裝機構都是在分子水平以完美方式自組裝起來的。這就使生物系統（如眼球、大腦等）比類似功能的人造電子、光學或機械系統要緊湊得多。如果能運用生物耦合技術把一些生物系統與設計的裝置耦合起來，或者利用納米生物技術、自組裝技術將它們製造出來，那麼設備的尺寸就可能減少很多。

——有利於提高或擴展人類的能力。運用生物醫學可提高人類對疾病的治療效果和抗病能力；通過人腦與設備的耦合可擴展人類的能力，減小人機界面的操作難度。

軍事應用

80年代以來，美國等一些發達國家開始大力研究和發展軍事生物技術，以期滿足軍事上對許多先進能力的需要。目前正在研究或已預見到的軍事應用主要有——

在信息探測方面：利用酶、抗體、細胞等製造具有識別功能的生物傳感器，不僅能準確地識別各種生、化戰劑，通過與計算機配合及時提出最佳防護和治療方案、而且還可用於探測炸藥、火箭推進劑的揮發降解情況，確定敵方庫存地雷。炮彈、炸彈、導彈等的數量和位置。利用仿生技術製造的各種信息收集系統，可以大幅度提高探測、監視和導航能力。仿視覺探測器的電子蛙眼雷達能快速識別不同形狀的飛機。艦艇。導彈等運動物體，並能根據飛行特點，識別真假導彈；“蠅眼”相機一次能拍......

中國四大巨型科學我想問有納米技術，生物技術，還有兩種是什麼

材料科學、能源科學。

“納米技術”指的是什麼技術？

納米是一個微小的長度單位，1納米等於10億分之一米。根頭髮絲有7萬到8萬納米。納米技術這個詞彙出現在1974年。納米科學、納米技術是在0。10到 100納米尺度的空間內研究電子、原子和分子運動規律及特性。納米材料是納米技術的重要的組成部分，也是國際上競爭的熱點和難點。碳納米管自從1991年被發現以來，就一直被譽為未來的材料。碳納米管在強度上大約比鋼強100倍，其傳熱性能優於所有已知的其它材料。碳納米管具有良好的導電性，在常溫下導電時，幾乎不產生電阻。納米陶瓷材料在1600攝氏度高溫下能像橡皮泥那樣柔軟，在室溫下也能自由彎曲。從1998年世界上第一隻納米晶體管制成，到 1999年100納米芯片問世，使20世紀最後10年世界上出現的“納米熱”進一步升溫。

我國在納米技唬領域佔有一度之地，處於國際先進行列。已成功製備出包括金屬、合金、氧經化物、氫化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料，合成出多種同軸納米電纜，掌握了製備純淨碳納米管技術，能大批量製備長度為2至3毫米的超長納米管。合成的最細的碳納米管的直徑只有0。33納米，這不但打破了我國科學家自已不久前創造的直徑只為0。5納米的世界紀錄，而且突破了日本科學家1992年所提出的0。4納米的理論極限值。《稻草變黃金 ——從四氯化碳製成金剛石》的文章高度評價。最近又研製成功新型納米材料——超雙疏性界面材料。這種材料具有超疏水性及超疏油性，製成紡織品，不染油汙，不用洗染。

納米技術應用前景十分廣闊，經濟效益十分巨大，美國權威機構預測，2010年納米技術市場估計達到14400億美元，納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米複合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能塗層材料的設計和應用，將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域，將免不了一場因納米而引發的“材料革命”現在我國以納米材料和納米技術註冊的公司有近100個，建立了10 多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產，象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆，不僅耐洗刷性提高了十幾倍，而且無毒無害無異味。一張納米光盤上能存幾百部，上千部電影，而一張普通光盤只能存兩部電影。納米技術正在改善著、提高著人們的生活質量。

納米技術（納米科技nanotechnology）

納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。

從迄今為止的研究狀況看，關於納米技術分為三種概念。第一種，是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去，從理論上講終將會達到限度。這是因為，如果把電路的線幅變小，將使構成電路的絕緣膜的為得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。

所謂納米技術，是指在0.1~100納米的尺度裡，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個......

什麼是納米科學技術

納米科學技術是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內，原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問；同時在這一尺度範圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。 用掃描隧道顯微鏡的針尖將原子一個個地排列成漢字，漢字的大小隻有幾個納米。 什麼是納米？納米是尺寸或大小的度量單位：千米（103 ）→米→釐米→毫米→微米→納米（ 10-9）,4倍原子大小，萬分之一頭髮粗細。 生物科學技術、信息科學技術、納米科學技術是下一世紀內科學技術發展的主流。生物科學技術中對基因的認識，產生了轉基因生物技術，可以治療頑症，也可以創造出自然界不存在的生物；信息科學技術使人們可以坐在家中便知天下大事，因特網幾乎可以改變人們的生活方式。 納米科學是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內，原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問；同時在這一尺度範圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。 還原論：把物質的運動都還原到原子、分子這一層面上。原子論和量子力學取得了巨大的成功。有機合成；分子生物學；轉基因食品、克隆羊；原子光譜和激光；固體電子論和IC；幾何光學到光纖通訊。宏觀世界上經典物理、化學、力學的巨大成就：計算機和網絡、宇宙飛船、飛機、汽車、機器人等改變了人們的生活方式 科學技術有認識上的盲區或人類知識大廈上的裂縫。裂縫的一邊是以原子、分子為主體的微觀世界，另一岸是人類活動的宏觀世界。兩個世界之間不是直接而簡單的聯結，存在一個過渡區--納米世界。 例：分子合成 ≤1.5nm, →活體微電子技術在0.2μm,顯微外科只能連接大、小、微血管≤ PM10和PM1.5的微粒。50年代，錢老“物理力學”是企圖連接兩個世界的前驅工作之一。 十個原子、分子或成千個原子、分子“組合”在一起時，表現出既不同於單個原子、分子的性質，也不同於大塊物體的性質。這種“組合”被稱為“超分子”或“人工分子”。“超分子”性質，如熔點、磁性、電容性、導電性、發光性和染、顏色及水溶性有重大變化。當“超分子”繼續長大或以通常的方式聚集成大塊材料時，奇特的性質又會失去，像真是一些長不大的孩子。 在10nm尺度內，由數量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規律的認識和如何操縱或組合及探測、應用它們---納米科學技術的主要問題。 材料和製備：更輕、更強和可設計；長壽命和低維修費；以新原理和新結構在納米層次上構築特定性質的材料或自然界不存在的材料；生物材料和仿生材料；材料破壞過程中納米級損傷的診斷和修復；微電子和計算機技術：2010年實現線條為100nm的芯片，納米技術的目標為：納米結構的微處理器，效率提高一百萬倍；10倍帶寬的高頻網絡系統；兆兆比特的存儲器（提高1000倍）；集成納米傳感器系統； 快速、高效的基因團測序和基因診斷和基因治療技術；用藥的新方法和藥物'導彈'技術；耐用的人體友好的人工組織和器官；復明和復聰器件；疾病早期診斷的納米傳感器系統。低能耗、抗輻照、高性能計算機；微型航天器用納米測試、控制和電子設備；抗熱障、耐磨損的納米結構塗層材料。 發展綠色能源和環境處理技術，減少汙染和恢復被破壞的環境；孔徑為1nm的納孔材料作為催化劑的載體；MCM-41有序納孔材料（孔徑10-100nm）用來祛除汙物；納米顆粒修飾的高分子材料。在納米尺度上，按照預定的大小、對稱性和排列來製備具有生物活性的蛋白質、核糖、核酸等。在納米材料和器件中植入生物材料產生具有生物功能和其他功能的綜合性能。，生物仿生化學藥品和生物可降......

納米在生物學上都有哪些應用

納米生物學主要包含兩個方面：

一，利用新興的納米技術來解決研究和生物學問題；

二，利用生物大分子製造分子器件，模仿和製造類似生物大分子的分子機器。納米科技的最終目的是製造分子機器，而分子機器的啟發來源於生物體系中存在的大量的生物大分子，它們被費曼等人看作是自然界的分子機器。從這個意義上說，納米生物學應該是納米科技中的一個核心領域。

利用DNA和某些特殊的蛋白質的特殊性質，有可能製造出分子器件。目前研究的熱點在分子馬達、硅－神經細胞體系和DNA相關的納米體系與器件。利用納米技術，人們已經可以操縱單個的生物大分子。操縱生物大分子，被認為是有可能引發第二次生物學革命的重要技術之一。

在生物和醫學上的應用

納米微粒的尺寸一般比生物體內的細胞、紅血球小得多，這就為生物學研究提供了一個新的研究途徑，即利用納米微粒進行細胞分離、細胞染色及利用納米微粒製成特殊藥物或新型抗體進行局部定向治療等。關於這方面的研究現在處於初始階段，但卻有廣闊的應用前景。

細胞分離

生物細胞分離是生物細胞學研究中一種十分重要的技術，它關係到研究所需要的細胞標本能不能快速獲得的關鍵問題。這種細胞分離技術在醫療臨床診斷上有廣闊的應用前景。例如，在婦女懷孕8星期左右，其血液中就開始出現非常少量的胎兒細胞，為判斷胎兒是否有遺傳缺陷,過去常常採用價格昂貴並對人身有害的技術，如羊水診斷等。用納米微粒很容易將血樣中極少量胎兒細胞分離出來，方法簡便，價錢便宜，並能準確地判斷胎兒細胞是否有遺傳缺陷。美國等先進國家已採用這種技術用於臨床診斷。癌症的早期診斷一直是醫學界急待解決的難題。美國科學家利貝蒂指出，利用納米微粒進行細胞分離技術很可能在腫瘤早期的血液中檢查出癌細胞，實現癌症的早期診斷和治療。同時他們還正在研究實現用納米微粒檢查血液中的心肌蛋白，以幫助治療心臟病。納米細胞分離技術將給人們帶來福音。以往的細胞分離技術主要採用離心法，利用密度梯度原理進行分離，時間長效果差。80年代初，人們開始利用納米微粒進行細胞分離，建立了用納米SiO2微粒實現細胞分離的新技術。其基本原理和過程是：先製備SiO2納米微粒，尺寸控制在15～20nm，結構一般為非晶態，再將其表面包覆單分子層，包覆層的選擇主要依據所要分離的細胞種類而定，一般選擇與所要分離細胞有親和作用的物質作為附著層。這種Si02納米粒子包覆後所形成複合體的尺寸約為30nm。第二步是製取含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液，適當控制膠體溶液濃度。第三步是將納米SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，再通過離心技術，利用密度梯度原理，使所需要的細胞很快分離出來。此方法的優點是：

1．易形成密度梯度。納米包覆體尺寸約30nm，因而膠體溶液在離心作用下很容易產生密度梯度. 2．易實現納米Sio2粒子與細胞的分離。這是因為納米SiO2微粒是屬於無機玻璃的範疇性能穩定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應，既不會沾汙生物細胞，也容易把它們分開。

細胞內部染色

細胞內部的染色對用光學顯微鏡和電子顯微鏡研究細胞內各種組織是十分重要的一種技術。它在研究細胞生物學中佔有極為重要的作用。細胞中存在各種器官和細絲。器官有線粒體、核和小胞腔等。細絲主要有三種，直徑約為6—20nm。它們縱橫交錯在細胞內構成了細胞骨骼體系，而這種組織保持了細胞的形態，控制細胞的變化、運動、分裂、細胞內器官的移動和原生質流動等。未加染色的細胞由於襯度很低，很難用光學顯微鏡和電子顯微鏡進行觀察，細胞內的器官和骨骼體系很難觀察和分辨,為了解決這一問題，物理學家已......

納米技術到底是一個什麼概念？

現在很多打著高科技“納米”技術的幌子，其實不是那麼厲害的。那是研究的很細微的原子、分子，再造出新設備，沒有應用到杯子那麼發達，要小心區別，謹慎對待。 所謂納米技術，是指在0.1~100納米的尺度裡，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性，而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術，就稱為納米技術。 納米. 納米技術與微電子技術的主要區別是：納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能，是利用電子的波動性來工作的；而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能，是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的，就是要實現對整個微觀世界的有效控制。 　　納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年，國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。