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纳米技术如何能够满足穷人对水的需求

纳米技术拥有为全世界的穷人提供清洁的水的巨大潜力,但是实现这一前景需要克服许多挑战。

当经济学家弗里茨•舒马赫(Fritz Schumacher)在30多年前创造出“小即是美”这句话的时候,他希望促进重点放在当地技术、知识和材料上的“中间技术”,而非解决全世界穷人面临的问题的高技术解决方案。

但是最近,随着科学家和工程师开发纳米技术——在原子或分子层次上控制物质的方法——并证明了这个领域也能促进可持续发展,这句话具有了另一种含义。

没有什么领域比水处理领域的纳米技术的前景更强大。纳米过滤技术和纳米颗粒可以减少或消除水中的污染,而且可以帮助实现一个关键的千年发展目标——到2015年将无法持续获得安全饮用水和基本卫生设施的人口比例减半。

挑战很多,不仅仅是技术方面的挑战。其中一些与健康和安全有关,而且需要适当的管理来保护这两者。而且一些挑战是更加政治性的,例如,必须让最需要基本技术的社区可以获取和控制这些技术。就像任何新技术一样,如果要让纳米技术在各个发展中国家的村镇——那里的水问题常常是最严重的——有效运作,社区接受程度是至关重要的。

但是也有很多理由对一些事情保持乐观,即我们可以克服这些挑战,并且通过克服这些挑战,纳米技术可以为应用现代技术满足发展需求开创一个新的范式。当前它的应用一方面表明了现代科学技术如何能够成功地与对人类和环境卫生的担心相协调,另一方面也表明了对社区参与技术创新的承诺。

它们还证明了当科学家——以及业界——不仅仅让他们的产品走出发达国家的实验室且进入发展中国家的环境,而且还与发展中国家本身的利益攸关方合作的时候,能够实现怎样的成就。

纳米技术在行动

本周,我们发表了一组文章探索纳米技术净水的这些方面。

一篇背景文章提供了对主要问题的综述,总结了这个世界面临的确保穷人获取清洁的水的障碍,以及纳米技术如何能够提供帮助,包括对正在进行的关键项目的综述(参见 “用于净水的纳米技术:事实和数字”)。

一篇文章重点介绍了吸收水和俘获杂质的纳米海绵的开发,作为纳米技术如何解决诸如南非等国家的水净化问题的一个例子——倘若通过测试和克服商业化的困难(参见 “纳米海绵:非洲净水的希望所在”)。

来自印度班加罗尔的理工学院的Ashok Raichur向我们提醒了面临的挑战,他认为关键在于制造出一种可用的产品。但是这常常是说起来容易做起来难,而且对于大多数发展中国家,跃向商业应用仍然是一个遥远的目标(参见 “纳米尺度的水处理需要创新的工程学”)。

来自印度能源和资源研究所的Malini Balakrishnan 和Nidhi Srivastava谈到了可能对人类和环境造成的危险,他们认为尽管这些很重要,但应该通过现有的卫生和安全法律管理用于净水的纳米技术,而不是制定新的法律(参见 “用于净水的纳米技术:新技术,新规定?”)。

Paulo Sergio de Paula Herrmann Jr. 和José Antônio Brum这两位巴西科学家描述了印度、巴西和南非之间的一个联合项目,从而阐述了南南合作如何正在对纳米技术水处理的研发做出贡献(参见 “发展中国家促进净水的纳米技术)。

埃及的纳米技术咨询企业SabryCorp 的负责人Mohamed M. Abdel-Mottaleb介绍了研究和业界的合作如能够帮助利用纳米技术净水,他说纳米技术为发展中国家的小型和大型企业都提供了创新、发展和“追赶”工业化国家的机会 (参见 “水纳米技术可以帮助工商界创新和增长”)。

最后,来自南非的Thembela Hillie 和Mbhuti Hlophe强调了设计纳米技术解决方案的科学家和使用它们的当地社区之间的强有力的伙伴关系的重要性,他们重点举了他们国家的一些科学家如何让纳米技术研究与当地需求相关的著名例子(参见 “社区所有权是纳米净水项目的关键”)。
一次前进一纳米
当科学家首次开始推广促进发展的纳米技术的时候,不同的环境团体发出了严重的警告称,除非小心地加以处理,否则潜在的健康和环境风险可能导致类似于转基因作物引发的公众的激烈反应。

幸运的是,到目前为止这种激烈反应尚未出现。或许一个原因在于没有哪个大型跨国公司被明确地指为坏人。但是另一个原因无疑是批评者的警告让全世界的政府变得敏感起来——即便热烈欢迎这种新技术,也需要谨慎地欢迎。

正如这组聚焦文章所展示的那样,有效利用纳米技术改善供水仍然存在许多挑战。但是如果挑战巨大,成功解决挑战的收益也很大。数年前,舒马赫创立的中间技术发展组织把名字改成了实践行动组织,发出了让现代技术与传统实践相结合的新意愿的信号。在这种情况下,它让纳米技术——尽管它起源于发达国家的研究实验室——直接坐在了“小即是美”的活动家的肩膀上。

David Dickson
科学与发展网络(SciDev.Net)主任