------第一屆食品技術(shù)協(xié)會(huì)（IFT）國(guó)際食品納米科技會(huì)議

　　1、 引言

　　2006年，6月28-29日，美國(guó)食品技術(shù)協(xié)會(huì)（IFT）與美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）國(guó)家研究、教育與外延服務(wù)綜合部(CSREES)、荷蘭皇家大使館一起在佛羅里達(dá)州奧蘭多市舉行了第一屆國(guó)際食品納米科技會(huì)議，來(lái)自12個(gè)國(guó)家的150多位科學(xué)家參加了此次會(huì)議。

　　納米科學(xué)、工程與技術(shù)經(jīng)常簡(jiǎn)稱(chēng)為納米科技，它是一門(mén)新興的學(xué)科，是想象、構(gòu)建、控制和利用直徑大約在1-100毫微米的物質(zhì)，這些物質(zhì)奇特的界面現(xiàn)象能產(chǎn)生新的特性與功能。這些特異的性能已經(jīng)吸引了世界范圍內(nèi)政府與業(yè)界的極大注觀，并引發(fā)了無(wú)數(shù)新的發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)可廣泛應(yīng)用，其中有些發(fā)現(xiàn)已經(jīng)商業(yè)化。納米科技幾乎可以影響科學(xué)、技術(shù)、工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和人類(lèi)生存的每個(gè)方面。

　　盡管納米科技的基礎(chǔ)知識(shí)在過(guò)去的幾年有了很大的增長(zhǎng)，但應(yīng)用到食品行業(yè)還處于起步階段。因此，組織這次會(huì)議是為了考察我們今天所知道的知識(shí)，并運(yùn)用這些知識(shí)構(gòu)想我們可以如何通過(guò)更好更安全的食品使人類(lèi)獲益。

　　1．1會(huì)議目標(biāo)

　　會(huì)議的目標(biāo)是：1）調(diào)查納米科技研究目前的狀況和其在農(nóng)業(yè)、食品行業(yè)的應(yīng)用；2）考查廣泛存在的社會(huì)問(wèn)題如：教育與員工培訓(xùn)，環(huán)保的意義、安全問(wèn)題、倫理、法律以及在食品和農(nóng)業(yè)方面開(kāi)發(fā)和部署納米科技的經(jīng)濟(jì)利益；3）預(yù)測(cè)納米科技的進(jìn)步將遇到的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，這可能更好的加強(qiáng)食品的質(zhì)量、價(jià)值、安全和生物安全性。4）鼓勵(lì)食品科學(xué)團(tuán)體從事納米科學(xué)的研究與開(kāi)發(fā)及其在食品行業(yè)中的應(yīng)用。

　　1．2會(huì)議結(jié)構(gòu)

　　會(huì)議安排了許多機(jī)會(huì)讓與會(huì)者分享他們的知識(shí)，公開(kāi)表達(dá)他們的觀點(diǎn)。陳述包括國(guó)家綱領(lǐng)政策的主題演講，幾個(gè)主要國(guó)家的納米科學(xué)研究與發(fā)展概述，關(guān)于重要社會(huì)利益的充分研討。此外，技術(shù)進(jìn)步研究報(bào)告和由美國(guó)農(nóng)業(yè)部支持的國(guó)家引導(dǎo)的教育課程開(kāi)發(fā)都是本次會(huì)議的特點(diǎn)；突破性的和問(wèn)答的討論是以論壇的形式展開(kāi)，廣泛的尋求與會(huì)者對(duì)于未來(lái)食品納米科技的構(gòu)想、機(jī)遇、挑戰(zhàn)、知識(shí)缺陷和實(shí)施課程等各方面的觀點(diǎn)。突破性的研討是基于食品應(yīng)用潛在的領(lǐng)域，包括：食品安全、安全性與防衛(wèi)、營(yíng)養(yǎng)輸送機(jī)制、食品包裝和食品加工。本報(bào)告總結(jié)了會(huì)議的進(jìn)程，突破性研討的結(jié)果，需要鑒定的研究成果。

　　1．3主要的演講

　　科內(nèi)爾大學(xué)的Dr. Norman Scott發(fā)表了主要演講，題為“農(nóng)業(yè)、食品中納米生物科技的應(yīng)用與其在美國(guó)的構(gòu)想與完善”，他討論了納米科技對(duì)改革農(nóng)業(yè)與食品行業(yè)的潛在的影響�？赡苄园�括：有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)追蹤農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到餐桌的生命史；開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用運(yùn)輸體系，集合納米感應(yīng)體系與報(bào)告、定位和實(shí)時(shí)監(jiān)控的控制體系；控制植物、動(dòng)物和當(dāng)?shù)丨h(huán)境。他認(rèn)為納米科技在管理食品安全與品質(zhì)、動(dòng)物健康、植物體系（如小范圍體系的檢測(cè)、定位、報(bào)告、澆水、施肥和殺蟲(chóng)）和環(huán)境問(wèn)題方面，能為可能的應(yīng)用提供很多深遠(yuǎn)的機(jī)遇。

　　Dr. Frans Kampers發(fā)表了第二個(gè)主題演講，題為“食品與營(yíng)養(yǎng)方面微觀體系與納米科技（MNT）：荷蘭綱要”。荷蘭綱要的目標(biāo)是：發(fā)展食品與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值鏈方面的MNT，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；判斷在研究與開(kāi)發(fā)方面的合作或公私合作；介定活動(dòng)的團(tuán)體，并在這些團(tuán)體中啟動(dòng)新的工程項(xiàng)目。綱要定義了四個(gè)名詞，分別是乳化、配送體系、感官體系、加工、包裝與物流，而過(guò)濾和分餾工藝將在不久的將來(lái)進(jìn)行介定。

　　2、 全球食品納米科技的研究與開(kāi)發(fā)

　　全球范圍內(nèi)，為促進(jìn)納米科技的研究，數(shù)以?xún)|計(jì)的美元已經(jīng)投入到了各個(gè)領(lǐng)域，包括：醫(yī)藥、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)境和防衛(wèi)。不同的國(guó)家投資成本水平有差異。許多初期的研究是關(guān)于本質(zhì)基礎(chǔ)，目的在于理解納米級(jí)現(xiàn)象和過(guò)程，創(chuàng)建新的結(jié)構(gòu)和材料；同時(shí)，還有一些人的目標(biāo)是通過(guò)廣泛的應(yīng)用納米級(jí)物質(zhì)取得社會(huì)效益。從基礎(chǔ)研究到食品方面的有效應(yīng)是新興的事物，面臨著許多挑戰(zhàn)需要深入的研究。報(bào)告的本節(jié)提供了對(duì)幾個(gè)國(guó)家的食品納米科技研究的快照，這幾個(gè)國(guó)家是美國(guó)、日本、荷蘭、加拿大、新西蘭。

　　2．1美國(guó)納米科技

　　目前，美國(guó)在納米科技食品行業(yè)應(yīng)用的研究方面處于主導(dǎo)地位。美國(guó)農(nóng)業(yè)部通過(guò)國(guó)家研究、教育與外延服務(wù)綜合部已經(jīng)建立了納米傳感器的研究項(xiàng)目，重點(diǎn)目標(biāo)是食品安全、農(nóng)業(yè)、生物安全性，新的目標(biāo)輸送和控制釋放機(jī)制適于食品基體。按照科內(nèi)爾大學(xué)的Carl Batt教授所說(shuō)，新的工具和材料來(lái)源于整合微電子和生物學(xué)的構(gòu)建策略中存在的傳統(tǒng)進(jìn)展，它們將被運(yùn)用在這些研究中。最終，這些技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)和食品體系有著潛在的積極的影響。

　　2．2日本納米科技

　　日本在食品納米科技研究方面的投資部分是通過(guò)農(nóng)林漁業(yè)部（MAFF）的。從2002年開(kāi)始，該部實(shí)施了一個(gè)五年計(jì)劃“生物功能的創(chuàng)新性利用——納米科技和材料的開(kāi)發(fā)”。 國(guó)家食品研究所的Mitsutoshi Nakajima教授進(jìn)行了食品納米生物技術(shù)研究，其中的六個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)施，稱(chēng)為：納米結(jié)構(gòu)細(xì)胞培養(yǎng)板的開(kāi)發(fā)，單分散的納米微粒加工技術(shù)及其在藥物輸送方面的利用，通過(guò)控制分子取向的新功能生物材料，生物大分子的納米級(jí)分析與修飾，評(píng)估和利用動(dòng)態(tài)水分子簇，微生物反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)。Dr. Nakajima特別解釋了他們利用原子力顯微鏡（AFM）和近場(chǎng)光學(xué)原子力顯微鏡（SNOM）在常壓和液態(tài)的條件下對(duì)食品和生物材料納米級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)量研究結(jié)果。他還討論了他們研究的進(jìn)展，尤其是食品乳化和血液流變學(xué)分析中的微流道技術(shù)。

　　2．3荷蘭納米科技

　　荷蘭人對(duì)食品納米科技的規(guī)劃由荷蘭瓦格寧根大學(xué)的Dr. Frans Kampers陳述。一般的觀點(diǎn)認(rèn)為食品微納米技術(shù)可以通過(guò)食品體系中潛在的各方面應(yīng)用起到預(yù)防保健的作用，這一食品體系包括感觀、加工、生產(chǎn)、包裝和物流。例如：微納米傳感器和診斷儀器能提高靈敏度和選擇性，從而控制食品加工過(guò)程，確保食品品質(zhì)�？刂萍{米級(jí)的物質(zhì)能很好的微調(diào)特殊食品的性狀，如：結(jié)構(gòu)，來(lái)滿(mǎn)足特殊目標(biāo)群體的需求。類(lèi)似的，利用藥物運(yùn)輸?shù)睦碚撨M(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分的運(yùn)輸也能提高食品產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量。納米科技同樣可以用于提高包裝材料的特性。和其他的一些新技術(shù)一樣，消費(fèi)認(rèn)識(shí)的關(guān)鍵是接受。對(duì)潛在危險(xiǎn)（如來(lái)源于納米微粒）的客觀信息和良好的溝通可以使個(gè)體消費(fèi)者評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)與利益，這是任何新技術(shù)增加認(rèn)可度所必須的。

　　2．4加拿大納米科技

　　像許多其他國(guó)家一樣，加拿大已經(jīng)在納米科技研這中投入了許多。高級(jí)食品與材料網(wǎng)絡(luò)部是

　　優(yōu)秀項(xiàng)目中心網(wǎng)絡(luò)部的一部分，主要集中于食品納米科技研究。網(wǎng)絡(luò)部的目的是開(kāi)發(fā)知識(shí)和技術(shù)用于食品和食品加工中，在與行業(yè)、政府、非利益機(jī)構(gòu)和國(guó)際研究機(jī)構(gòu)合作時(shí)，使之具有商業(yè)利益，社會(huì)可以接受，具有附加值。Dr. Rickey Yada是網(wǎng)絡(luò)部的科學(xué)主管，描述了正在進(jìn)行的或?qū)⒁�進(jìn)行的生物膜研究、計(jì)算機(jī)建模、納米結(jié)構(gòu)表面的食品派生材料的自我評(píng)估，控制食品和水凝膠中功能成分的釋放。

　　2．5新西蘭納米科技

　　梅西大學(xué)Dr. Harjinder Singh討論了新西蘭的食品納米技術(shù)研究。他談到政府初期的發(fā)展綱要是為新西蘭的納米技術(shù)遠(yuǎn)景提供了廣泛的內(nèi)容和高水平的指導(dǎo)。綱要要求新西蘭保持觀注國(guó)內(nèi)和國(guó)際發(fā)展?fàn)顩r，為可能的挑戰(zhàn)與機(jī)遇作準(zhǔn)備。它還引導(dǎo)將來(lái)在這一領(lǐng)域研究的深遠(yuǎn)合作與投資。綱要沒(méi)特別強(qiáng)調(diào)納米科學(xué)和納米技術(shù)對(duì)食品行業(yè)的影響，但承認(rèn)對(duì)主要行業(yè)有重大的影響，包括食品、新西蘭經(jīng)濟(jì)。Dr. Singh陳述了一些新西蘭食品應(yīng)用中特殊的納米技術(shù)研究，包括毫超微包囊法、納米傳感器、包裝用的納米材料、用于清除化學(xué)和病原體的納米微粒。在Riddet中心，受調(diào)查的各個(gè)毫超微包囊法體系，將此法用于微量營(yíng)養(yǎng)素和生物活性成分轉(zhuǎn)運(yùn)的現(xiàn)象非常突出。

　　3．納米技術(shù)的社會(huì)效益

　　對(duì)于重要的社會(huì)問(wèn)題，包括毒理學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生的意義、納米科學(xué)教育等，進(jìn)行了充分的研討。

　　3．1納米科技和社會(huì)

　　密歇根州立大學(xué)的Dr. Paul Thompson討論了作為國(guó)家納米技術(shù)啟動(dòng)計(jì)劃（NNI）的一部分的“納米技術(shù)的社會(huì)與倫理意義（SEIN）”，NNI是受委托管理與SEIN相關(guān)的研究和教育活動(dòng)。密歇根州立大學(xué)是國(guó)家科學(xué)基金會(huì)認(rèn)可的對(duì)農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)中納米技術(shù)和與SEIN相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行檢查的機(jī)構(gòu)之一。計(jì)劃的目標(biāo)是：1）從農(nóng)產(chǎn)品生物技術(shù)經(jīng)驗(yàn)中吸取納米技術(shù)的教訓(xùn)；2）介定與當(dāng)前正在進(jìn)行的納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的社會(huì)和倫理意義；3）早期觀查新興的農(nóng)產(chǎn)品納米技術(shù)及其對(duì)食品體系的意義。Dr. Thompson鼓勵(lì)其他的農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)和大學(xué)在SEIN中起主導(dǎo)作用，既因?yàn)樗麄兙哂猩�物技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，還因?yàn)閲?guó)家延伸的網(wǎng)絡(luò)為進(jìn)行公共科學(xué)教育和共同決策提供了重要的模型和基礎(chǔ)設(shè)施。

　　3．2納米技術(shù)的毒理作用

　　Dr. George Burdock 來(lái)自Burdock團(tuán)隊(duì)，一個(gè)毒理學(xué)咨詢(xún)公司， 他的陳述題為“納米毒理學(xué)：一門(mén)小科學(xué)或小事物的科學(xué)？”他強(qiáng)調(diào)了伴隨著研究好處的毒理學(xué)研究的重要性。他定義納米毒理學(xué)是毒理學(xué)的子范疇，從可見(jiàn)的到納米微粒中尋找獨(dú)有的結(jié)果。鑒于要從其他技術(shù)如食品輻射和轉(zhuǎn)基因生物的介紹中吸取教訓(xùn)，Dr. Burdock強(qiáng)調(diào)研究者必須與公眾和FDA合作。毒理學(xué)效應(yīng)主要基于納米微粒的大小、形狀和成分。其他重要的因素有密度、表面電荷、溶解度、孔隙率、其他物質(zhì)的表面形態(tài)。雖然在納米級(jí)別，大小不是一個(gè)新的現(xiàn)象，但吸收增加而排泄則相應(yīng)的減少，導(dǎo)致生物累積。同樣，給相同的量，減少尺寸導(dǎo)致表面積增加和物質(zhì)內(nèi)部毒性水平的可能性增加。Dr. Burdock認(rèn)為在納米水平，由于物質(zhì)基礎(chǔ)物理特性已經(jīng)變化，我們也應(yīng)該期望生物和毒理效應(yīng)也發(fā)生變化？

　　3．3食品包裝的綠色納米技術(shù)

　　密歇根州立大學(xué)的Dr. Amar Mohanty題為“我們所在的和將要開(kāi)赴的地方——可持續(xù)的未來(lái)，食品包裝的綠色納米成分與納米技術(shù)”吸引了觀眾。人們預(yù)期綠色聚合材料與納米技術(shù)的結(jié)合能在塑料包裝行業(yè)創(chuàng)造大的突破。新材料的發(fā)展正在從基于石油的碳?xì)浠�合物化學(xué)過(guò)渡到基于生物的碳?xì)浠�合物（綠色）化學(xué)。綠色聚合物，像聚乳酸（PLA），聚羥基脂肪酸酯（PHAs），基于淀粉的塑料，基于生物的環(huán)丙烷，展現(xiàn)了包裝行業(yè)的機(jī)遇。例如，通過(guò)限制母體內(nèi)納米級(jí)超支化聚合物來(lái)修改PLA的特性，從而提高斷裂延伸率，這將促進(jìn)那些具有高級(jí)機(jī)械的熱障涂層性的生物材料的發(fā)展。

　　3．4納米科學(xué)教育

　　主流經(jīng)濟(jì)中任何技術(shù)的介紹都伴隨著對(duì)技能人力資源的要求。由于納米技術(shù)對(duì)食品和農(nóng)業(yè)部門(mén)的潛在影響，教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始為技能人員的需求作準(zhǔn)備。納米教育可以在所有的階段包括中小學(xué)、大學(xué)和繼續(xù)教育實(shí)施。高等教育的各個(gè)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始了教育啟動(dòng)階段，來(lái)滿(mǎn)足需求正如以下例子中討論的。

　　按照Dr. David Nivens，食品科學(xué)副教授所說(shuō)，在普渡大學(xué)，一個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目集中于介紹納米概念、含意和農(nóng)學(xué)院一年級(jí)學(xué)生在食品、農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用。項(xiàng)目分了三個(gè)階段，1）納米技術(shù)的早期研究和食品、農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用，2）掌握納米技術(shù)研究的技巧，3）將學(xué)到的技巧運(yùn)用于納米技術(shù)的研究。目標(biāo)是向?qū)W生展示納米技術(shù)，少數(shù)選擇的人能專(zhuān)注于這一領(lǐng)域。Dr. Joseph Irudayara，普渡大學(xué)農(nóng)業(yè)生物工程系的教授，和同事也為農(nóng)業(yè)和食品納米教育開(kāi)發(fā)課程。教材將包含原理、運(yùn)用和納米制造相關(guān)的問(wèn)題，食品安全與品質(zhì)、動(dòng)植物健康、環(huán)境與產(chǎn)量控制、監(jiān)測(cè)體系。他們將繼續(xù)研究，并可以為其他機(jī)構(gòu)所用。

　　最后，羅格斯大學(xué)的Dr. Paul Takhistov和他的同事一起開(kāi)發(fā)了一本食品納米技術(shù)的教科書(shū)。發(fā)表的主題有：分子納米技術(shù)、納米材料、納米粉、納電子學(xué)、光學(xué)、光子學(xué)、納米生物測(cè)定學(xué)。書(shū)中還包括一些食品科學(xué)中的尖端應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展的預(yù)言。

　　4．美國(guó)農(nóng)業(yè)部支持的農(nóng)業(yè)與食品體系中的納米研究

　　會(huì)議陳述了由美國(guó)農(nóng)業(yè)部NRI納米技術(shù)項(xiàng)目組支持的十四個(gè)納料科學(xué)與工程研究計(jì)劃。這些計(jì)劃闡述了在重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、收割后加工、產(chǎn)品附加值、食品安全與品質(zhì)、環(huán)境保護(hù)中一系列廣泛的納米技術(shù)的應(yīng)用。這些技術(shù)項(xiàng)目名稱(chēng)如下：

　　1、 在創(chuàng)建光電化學(xué)裝置中納米級(jí)光電二極管中的光合系統(tǒng)I，G. Kane Jennings, 范德比爾特大學(xué)（Vanderbilt University）；

　　2、 農(nóng)業(yè)園林學(xué)中運(yùn)用納米技術(shù)鑒別和標(biāo)記水文學(xué)的流徑，M.T. Walter, Dan Lou, J.M. Regan, 康奈爾大學(xué)（Cornell University）

　　3、 納米級(jí)傳感材料合成的近納米級(jí)纖維墊用于檢測(cè)空氣和凝聚相生物危害，Margaret F. Frey; Y.L. Joo, A.J. Baeumner, 康奈爾大學(xué)（Cornell University）

　　4、 在自組裝納米級(jí)嵌段共聚物模型上使用抗體陣列傳感器進(jìn)行病毒識(shí)別，Peter Kofinas, 馬里蘭州大學(xué)（University of Maryland）

　　5、 通過(guò)控制DNA納米管連接設(shè)計(jì)可尋址的超靈敏電子納米管傳感器，Jin-Woo Kim, R. Deaton, S. Tung, 阿肯色大學(xué)（University Of Arkansas）

　　6、 通過(guò)分子印記技術(shù)在感染性蛋白的探測(cè)與糾正中的運(yùn)用設(shè)計(jì)蛋白結(jié)構(gòu)傳感器，David W. Britt,尤他州立大學(xué)（Utah State University）

　　7、 開(kāi)發(fā)用于新的生物傳感器的納米級(jí)磁力控制粒子，Zhongyang. Cheng, 奧本大學(xué)（Auburn University）

　　8、 利用多功能納米粒子檢測(cè)食物傳染毒素，Ian M. Kennedy, 加州大學(xué)（Univ. of California – Davis）

　　9、 玉米醇溶蛋白納米制造的生物材料用于組織支架，Graciela W. Padua, A.R. Crofts, C. Liu, 伊利諾大學(xué)（University of Illinois）

　　10、 開(kāi)發(fā)和鑒定納米成分材料用于成孔毒素的檢測(cè)，Jenna L. Rickus, A.K. Bhunia, 普渡大學(xué)（Purdue University）

　　11、 用于植物和昆蟲(chóng)病毒識(shí)別的分子印記聚合物，Peter Kofinas, 馬里蘭州大學(xué)（University of Maryland）

　　12、 在農(nóng)業(yè)重要微生物環(huán)境中運(yùn)用DNA納米條碼追蹤細(xì)菌數(shù)量，Dan Luo, L. Walker, 康奈爾大學(xué)（Cornell University）

　　13、 淀粉支鏈的關(guān)聯(lián)、形成和結(jié)構(gòu)的納米級(jí)自動(dòng)組裝，Gregory R. Ziegler, J. Runt, 賓夕法尼亞州立大學(xué)（Pennsylvania State University）

　　14、 哺乳動(dòng)物腦病中的感染性蛋白的血液蛋白序列的研究，R. Lewis, Justin Jones, 懷俄明大學(xué)（University of Wyoming）

　　5．食品納米技術(shù)的潛在應(yīng)用

　　基于在食品不同領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，與會(huì)者被分為四個(gè)小組討論如下的問(wèn)題：在這一領(lǐng)域這一技術(shù)的現(xiàn)狀和我們希望發(fā)展的方向？目前的局限和挑戰(zhàn)在哪里？使用納米技術(shù)的機(jī)遇是什么和未來(lái)研究的需求是什么？分組討論的結(jié)果在下面分段總結(jié)。

　　5．1提高食品安全性、生物安全性和產(chǎn)品可追溯性

　　在討論這一技術(shù)的狀況時(shí)，研討中的21位與會(huì)者認(rèn)同并同意從基礎(chǔ)的納米技術(shù)到運(yùn)用納米技術(shù)正在發(fā)生偏移。同時(shí)，缺少轉(zhuǎn)化性研究來(lái)幫助平滑過(guò)渡。目前的挑戰(zhàn)是將那些基礎(chǔ)的片段轉(zhuǎn)化到實(shí)際應(yīng)用。還有一個(gè)比這個(gè)挑戰(zhàn)更受觀注的事情是缺少轉(zhuǎn)化研究的資金�；�礎(chǔ)研究基金機(jī)構(gòu)將進(jìn)行早期的研究（鑒定和開(kāi)發(fā)個(gè)體的納米技術(shù)），但是幾乎沒(méi)有經(jīng)費(fèi)投入到擴(kuò)大加工生產(chǎn)階段。同時(shí)，工業(yè)上的主要興趣是他們目前利用的技術(shù)，因此用于擴(kuò)大生產(chǎn)和將其投入應(yīng)用的經(jīng)費(fèi)數(shù)量很有限。

　　幾位與會(huì)者注意到還需要進(jìn)行選擇性檢測(cè)和競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域的研究。在方法與信號(hào)之間還有斷層，存在著復(fù)雜的方法、信號(hào)和系統(tǒng)，但是缺乏知識(shí)的條理。目前，似乎“在我們所知道的”與“什么是需要深入研究與發(fā)現(xiàn)的”這兩者之間有中心偏移。在討論利用納米技術(shù)體系保護(hù)不受生物襲擊時(shí)存在特別多的批判，很難定義怎樣去測(cè)定，如何去測(cè)評(píng)，還有非故意污染的問(wèn)題�？梢源_定精確的污染水平是嚴(yán)格的，尤其是在生物襲擊預(yù)防體系方面。根據(jù)與會(huì)者的意見(jiàn)，在檢測(cè)與靈敏度水平方面還存在嚴(yán)重的基礎(chǔ)研究缺陷。與會(huì)者還強(qiáng)調(diào)納米技術(shù)可能不是所有安全問(wèn)題的答案。如果現(xiàn)在有辦法可以更快的分析和檢測(cè)污染物，并花費(fèi)更少，那么強(qiáng)調(diào)深入的開(kāi)發(fā)納米技術(shù)用于相同的目的，且費(fèi)用更高時(shí)，這并不是明智之舉。

　　要提出的問(wèn)題是：有納米技術(shù)比任何現(xiàn)存的可用的標(biāo)準(zhǔn)方法更好嗎？答案可能是“是”，如果無(wú)論測(cè)量的什么物體，其數(shù)量大到體系無(wú)法感知。樣品的質(zhì)量對(duì)于納米傳感器來(lái)說(shuō)太小以致于在讀出微小樣品尺寸的污染物微小質(zhì)量時(shí)曝露出問(wèn)題。在這些例子中，使用帶有與樣品尺寸相當(dāng)并有足夠的污染物作參照的標(biāo)準(zhǔn)的傳感和檢測(cè)裝置，可能有更多的優(yōu)點(diǎn)并更準(zhǔn)確。

　　與會(huì)者認(rèn)為，未來(lái)10年目標(biāo)，開(kāi)發(fā)出比目前運(yùn)用的1917年開(kāi)發(fā)的分析排泄物中大腸菌數(shù)量的方法更好的程序用于分析品質(zhì)。他們還認(rèn)為“更好”一詞的介定將是必須的。在新技術(shù)投入使用時(shí)，評(píng)價(jià)新技術(shù)和體系的基準(zhǔn)必須建立。這個(gè)成本會(huì)很高嗎？如果納米技術(shù)分析一個(gè)樣品的費(fèi)用少于5美元，這樣合適嗎？這是否比現(xiàn)存的技術(shù)“更好”？認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有的聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）分析是很重要的，納米技術(shù)怎么也不可能逐步取消或排除PCR分析，儀器化使用和平板計(jì)數(shù)。納米傳感器必須開(kāi)發(fā)成能讓每個(gè)人只需要簡(jiǎn)單的說(shuō)明就能操作的。傳感器還必須是便攜的，才能被認(rèn)為比PCR分析或?qū)嶒?yàn)室分析更好或有更多優(yōu)點(diǎn)，反應(yīng)更快。參考的方法必須經(jīng)鑒定屬于傳統(tǒng)的分析方法。一旦參考的方法被鑒定，納米技術(shù)的應(yīng)用就能基于速度、特性、樣品制備等來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　另外討論的是需要更好的理解特殊生物體的檢測(cè)。理解生態(tài)體系和傳感技術(shù)的納米技術(shù)是重要的。

　　建議官方基金考慮強(qiáng)調(diào)或要求倡導(dǎo)特殊的生物研究和行為以及相關(guān)的納米技術(shù)。這需要與其他大學(xué)體系內(nèi)的其他非傳統(tǒng)的納米科學(xué)部門(mén)合作。

　　長(zhǎng)期的目標(biāo)是在檢測(cè)更小的樣品量時(shí)，建立一套程序放大毒素水平。建議在研究中使用動(dòng)物和現(xiàn)有的系統(tǒng)來(lái)模仿一些檢測(cè)系統(tǒng)；建議研究昆蟲(chóng)和信息素的感知能力以及狗、白蟻和癌癥的感知能力。與會(huì)者認(rèn)為需要提高在食品中抗菌工藝的使用。更好的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)是必要的，尤其是在復(fù)雜的食品體系和溫度波動(dòng)的加工環(huán)境中。建議試著更好的理解仿生學(xué)。

　　5．2更好的食品營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸機(jī)制

　　功能成分的運(yùn)輸體系正在進(jìn)行大量的研究，大多數(shù)集中于開(kāi)發(fā)像膠體結(jié)合與乳化這樣的體系。與會(huì)者認(rèn)為最后的運(yùn)輸體系對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的包埋有著巨大潛在的影響。隨后還討論了這些體系所面臨的幾個(gè)潛在挑戰(zhàn)。用于營(yíng)養(yǎng)成分運(yùn)輸?shù)牟牧虾苡邢�，例如FDA允許聚乳酸甘醇酸用于藥物但不能用于食品，因此為食品設(shè)計(jì)釋放體系是困難的。另外，處理一些微量營(yíng)養(yǎng)素也是困難的，如由于ω-3脂肪酸的穩(wěn)定性差，經(jīng)常引發(fā)運(yùn)輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。其他的問(wèn)題還包括：有意控制營(yíng)養(yǎng)素的釋放存在困難，對(duì)風(fēng)味有潛在負(fù)面的影響，技術(shù)的高成本，低的生物利用率問(wèn)題，其他運(yùn)輸體系的不穩(wěn)定性如熱處理。

　　與會(huì)者討論的其他的問(wèn)題還有納米技術(shù)的特殊性，包括生物利用率/毒理學(xué)和規(guī)則問(wèn)題。他們注意到包埋和運(yùn)輸會(huì)導(dǎo)致吸收率的變化，從而推薦的日攝取量（RDA）會(huì)發(fā)生變化。增加一些微量營(yíng)養(yǎng)素的攝入量如維生素A會(huì)引起毒性。研究需要強(qiáng)調(diào)生物利用度/毒性。

　　FDA對(duì)基于納米技術(shù)的運(yùn)輸系統(tǒng)作為公認(rèn)安全（GRAS）的規(guī)定必須有清楚的界定。目前的規(guī)定是如果一項(xiàng)新技術(shù)被考慮實(shí)施，材料不需要允許的GRAS，但它們要被標(biāo)識(shí)。推薦使用公認(rèn)有效（GRAE）體系取代GRAS，關(guān)于標(biāo)識(shí)，對(duì)于不同貨架期的說(shuō)明是重要的。

　　與會(huì)者認(rèn)識(shí)到安全問(wèn)題的重要性，建議對(duì)食品中的納米材料進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。尤其是交叉與交互作用的毒理學(xué)研究是必要的，但要符合成本效益。員工的安全性問(wèn)題也必須解決。有歐盟人士的想法是盡管一個(gè)產(chǎn)品有許多優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng)它有毒性時(shí)，所有的優(yōu)點(diǎn)都不存在了。盡管你已經(jīng)花了許多錢(qián)，對(duì)于攫取預(yù)期的利益這并不是你最好的優(yōu)勢(shì)。另外，更徹底的理解毒理學(xué)和納米產(chǎn)品對(duì)人們消費(fèi)與健康的影響是必要的。

　　在納米食品方面，與會(huì)者一致的觀點(diǎn)是還有許多未知的東西，包括毒性。由于相關(guān)納米材料的溶解度和特性不同，難以判斷毒性。與會(huì)者表達(dá)的想法是，在以后的十多年，目前的研究者應(yīng)該積極主動(dòng)的而非被動(dòng)的去應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。大家提到納米技術(shù)像生物技術(shù)和轉(zhuǎn)基因生物一樣接近了媒體。

　　認(rèn)為納米技術(shù)的成本對(duì)于低成本的食品行業(yè)是不現(xiàn)實(shí)的，一個(gè)新公司計(jì)劃冒險(xiǎn)使用納米技術(shù)，而食品行業(yè)只有在它成功后才會(huì)使用。主要的問(wèn)題有“誰(shuí)將為哪部分買(mǎi)單？”，“什么樣的研究必須進(jìn)行？”

　　公眾意識(shí)被認(rèn)為是推動(dòng)食品納米技術(shù)發(fā)展的潛在的巨大障礙，正如曾經(jīng)的生物技術(shù)一樣。與會(huì)者認(rèn)為公眾的態(tài)度會(huì)受缺乏準(zhǔn)確信息的一些機(jī)構(gòu)所左右。亟待解決的是，要基于準(zhǔn)確的研究資料，教育公眾納米技術(shù)的潛在的利益和風(fēng)險(xiǎn)。

　　與會(huì)者還認(rèn)為，在營(yíng)養(yǎng)成分輸送體系中使用納米技術(shù)，在如下方面存在重要的機(jī)遇：1）提高輸送體系：開(kāi)發(fā)系統(tǒng)用于提高營(yíng)養(yǎng)，用于更好的輸送風(fēng)味成分減少用量，用于多功能的復(fù)雜的體系，用于單獨(dú)的營(yíng)養(yǎng)體系克服多層結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性問(wèn)題；2）適度的釋放：開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，精準(zhǔn)的控制釋放、定時(shí)和定向的釋放，起動(dòng)釋放，pH依附釋放，多功能體系的開(kāi)發(fā)；3）材料與方法：對(duì)材料，必須克服材料的局限性，使用更便宜的和現(xiàn)有的粗原料，和已經(jīng)用于藥物的材料應(yīng)用到食品中，對(duì)于方法：清潔過(guò)程，自組裝系統(tǒng)，快速的生物利用度屏蔽，感官（組織結(jié)構(gòu)）修正系統(tǒng)。

　　5．3納米材料用于強(qiáng)化包裝外觀

　　與會(huì)者討論了將納米材料用于加強(qiáng)現(xiàn)有的或開(kāi)發(fā)新的食品包裝材料的潛力，使新材料具有更高級(jí)的機(jī)械熱防護(hù)性能和抗菌性能。食品包裝的應(yīng)用似乎是食品納米技術(shù)商業(yè)化的一個(gè)主要的目標(biāo)機(jī)遇。

　　最流行的例子是含納米成分的聚合性陶土，使用了納米級(jí)陶土填料。為了與一般的陶土填料有相似的性能，納米陶土填料使用了較小的量（約1-5%）。尼龍的納米成分具有良好的防護(hù)性能，似乎可以商業(yè)化了。未來(lái)的研究活動(dòng)包含了剪切聚合性陶土成分來(lái)滿(mǎn)足特定產(chǎn)品的包裝需求。納米陶土可利用其專(zhuān)一性。

　　關(guān)于具有抗菌性能的聚合礦物質(zhì)納米成分的研究已經(jīng)顯示出有相當(dāng)?shù)那熬�。例如，具有高抗菌性的納米銀已經(jīng)在包裝材料中測(cè)試。潛在的問(wèn)題是對(duì)環(huán)境的影響。然后用量很少（少于1%或只有百萬(wàn)分之幾的比率），減少了浸出的機(jī)率。需要研究處理以下的問(wèn)題，如：作為抗菌劑的效率，不同聚合基質(zhì)的表現(xiàn)，還要研究粒子燃燒廢物的影響或者說(shuō)材料降解后對(duì)環(huán)境的影響。

　　納米粒子在靈活的小包裝有著巨大的應(yīng)用潛力。多層包裝技術(shù)已經(jīng)可以具有防護(hù)性能。這一技術(shù)引發(fā)的潛在問(wèn)題是：廢物處理中會(huì)遇到分離材料的難題。正在開(kāi)發(fā)使用納米技術(shù)作為替代，提高防護(hù)性能。需要研究像鋁這樣的常用材料的替代品。

　　5．4納米技術(shù)對(duì)食品加工的影響

　　當(dāng)我們嘗試?yán)�用新的發(fā)明來(lái)大幅度改進(jìn)食品加工和產(chǎn)品時(shí)，食品行業(yè)是緊密伴隨著現(xiàn)有的發(fā)現(xiàn)和納米技術(shù)帶來(lái)的革命性發(fā)展。會(huì)議一致認(rèn)為納米技術(shù)還處于初期階段，而它在食品中的應(yīng)用更處于初期的預(yù)備階段，但是圍繞著這項(xiàng)技術(shù)，依然存有巨大的熱情和期望。

　　與會(huì)者認(rèn)為，存在著有限的與食品相關(guān)的納米級(jí)應(yīng)用：功能膜的開(kāi)發(fā)有潛力運(yùn)用于高靈敏度生物活性混合物質(zhì)的分離與純化；納米結(jié)構(gòu)技術(shù)，如：乳化、勻質(zhì)；利用微通道技術(shù)的納米充氣；食品復(fù)合基質(zhì)中的活性混合物的包埋。許多這樣的應(yīng)用使用“自上而下”的方法。

　　納米技術(shù)還推動(dòng)了納米制造技術(shù)和“自下而上”法。具有獨(dú)特的機(jī)械和功能特性的基于生物聚合體的納米結(jié)構(gòu)材料的制造，用于包埋和食品中生物活性物質(zhì)（如：維生素）的定向運(yùn)輸?shù)闹�粒合成，還有用于病原體探測(cè)的納米傳感器的開(kāi)發(fā)，這些都適于“自下而上”的方法，這些技術(shù)也被視為將納米技術(shù)結(jié)合到食品科技的起點(diǎn)。

　　盡管在食品行業(yè)中基于納米技術(shù)的應(yīng)用啟動(dòng)慢，但與會(huì)者一致認(rèn)為未來(lái)有著巨大的前景，尤其是在如下的領(lǐng)域：1）利用食品基質(zhì)作為生物活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)工具這樣的方式提高食品健康水平；2）開(kāi)發(fā)可用于生產(chǎn)新的和獨(dú)特的風(fēng)味、結(jié)構(gòu)的食品的功能強(qiáng)化劑成分；3）開(kāi)發(fā)具有強(qiáng)化防護(hù)或自封堵性能的納米結(jié)構(gòu)的新材料；4）具有抗菌性能的材料可在食品生產(chǎn)中用于具有自消毒功能的接觸面（如：包裝和加工設(shè)備）；5）新的加工技術(shù)；6）先進(jìn)的管理和報(bào)警工具，包括用于食品安全、貨架期和品質(zhì)管理的納米傳感器。

　　每一項(xiàng)新技術(shù)的延生，都會(huì)預(yù)見(jiàn)到一系列從小到大的挑戰(zhàn)。各食品企業(yè)提出的典型問(wèn)題有：在不遠(yuǎn)的將來(lái)，納米技術(shù)的應(yīng)用是否會(huì)有經(jīng)濟(jì)效益，還有在這個(gè)低利潤(rùn)率行業(yè)，收益是否比成本要重要。還指出完善一些納米技術(shù)的發(fā)展將大大的改變食品行業(yè)中現(xiàn)行的操作方法，同時(shí)還需要對(duì)目前食品行業(yè)的規(guī)則和立法進(jìn)行大幅的修改。為了保護(hù)消費(fèi)者（關(guān)于產(chǎn)品和環(huán)境安全方面）和那些相關(guān)的研究和生產(chǎn)人員（員工安全），近來(lái)媒體關(guān)于一些化妝品生產(chǎn)中使用的納米粒子曝露出風(fēng)險(xiǎn)性的報(bào)道引發(fā)了評(píng)論，即對(duì)于納米技術(shù)產(chǎn)品——尤其是納米粒子——的毒性的評(píng)估還需要深入的研究。在處理納米粒子時(shí)建立一個(gè)清晰的安全步驟是必要的，因?yàn)榱Ｗ拥拇笮】赡茏兂梢兹肭值�。鑒于品控和環(huán)境管理的目的，適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法也需要跟進(jìn)。在“納米”產(chǎn)品和技術(shù)商業(yè)化之前，研究者與企業(yè)都有義務(wù)從以前其他技術(shù)的錯(cuò)誤中吸取經(jīng)驗(yàn)，積極主動(dòng)的應(yīng)對(duì)任何可預(yù)見(jiàn)的安全問(wèn)題。對(duì)新技術(shù)任何不當(dāng)?shù)奶幚砗托掳l(fā)明的倉(cāng)促應(yīng)用都可能引發(fā)消費(fèi)者一系列的抵制行業(yè)，他們可認(rèn)為納米技術(shù)是危險(xiǎn)的而非有用的工具而不再問(wèn)津。

　　總而言之，所有的與會(huì)者一致認(rèn)為納米技術(shù)有著驚人的利益，食品行業(yè)也急切盼望盡可能多的從它的變革性發(fā)現(xiàn)中獲益。

　　6、研究需要鑒別

　　與會(huì)者的總體觀點(diǎn)是食品納米技術(shù)還處于早期階段，因此，為了充分發(fā)揮它的潛能，研究非常需要許多領(lǐng)域的科學(xué)、工程和技術(shù)。未來(lái)的研究需要鑒別與條理化，可能的狀態(tài)是經(jīng)費(fèi)的來(lái)源主導(dǎo)研究。

　　6．1基礎(chǔ)知識(shí)

　　一些基礎(chǔ)研究成果應(yīng)該公布，如在食品中納米技術(shù)的應(yīng)用所取得的進(jìn)步，例如：與控制食品質(zhì)量、安全和加強(qiáng)人類(lèi)健康相關(guān)的納米級(jí)現(xiàn)象與工藝的發(fā)現(xiàn)。必須清楚的界定用于食品行業(yè)的納米技術(shù)，概括可用的相關(guān)技術(shù)。這樣的技術(shù)應(yīng)與現(xiàn)存的技術(shù)比較優(yōu)缺點(diǎn)，并指出缺陷。

　　6．2儀器、鑒定與標(biāo)準(zhǔn)

　　開(kāi)發(fā)鑒定工具和研究食品產(chǎn)品、加工、包裝和食品接觸面中的納米級(jí)材料的測(cè)量學(xué)是嚴(yán)格的，而且必面建立納米級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　6．3傳感器、傳感裝置與體系

　　必須發(fā)展納米級(jí)的傳感技術(shù)用于食品安全，如：快速的識(shí)別與檢測(cè)方法能使公司檢測(cè)出問(wèn)題，并在加工過(guò)程中取得立竿見(jiàn)影的效果；還有貫穿于從農(nóng)田到餐桌的食品消費(fèi)鏈的食品質(zhì)量變化管理的傳感器。另外，開(kāi)發(fā)用于納米傳感器和生物傳感器的樣品制備技術(shù)要嚴(yán)格。

　　6．4產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

　　要開(kāi)發(fā)能增加食品穩(wěn)定性和貨架期的納米技術(shù)，納米技術(shù)就該用于開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品。需要更深入研究的其他研究應(yīng)用領(lǐng)域有：在冷凍狀態(tài)下的部分乳化配方和開(kāi)發(fā)有效的風(fēng)味釋放體系。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中主要的挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)有經(jīng)濟(jì)效益的終端產(chǎn)品。還應(yīng)該探索適用于食品系統(tǒng)生態(tài)學(xué)潛在應(yīng)用的納米技術(shù)。

　　6．5營(yíng)養(yǎng)與健康研究

　　在包埋技術(shù)和營(yíng)養(yǎng)輸送體系方面的研究已經(jīng)在進(jìn)行，還在進(jìn)行的研究有：用于微量營(yíng)養(yǎng)素轉(zhuǎn)運(yùn)的納米乳化技術(shù)，轉(zhuǎn)運(yùn)體系的特殊應(yīng)用如：獨(dú)立體系的開(kāi)發(fā)�？捎玫募{米粒子必須經(jīng)過(guò)功能評(píng)價(jià)，還需要進(jìn)行的研究是提高營(yíng)養(yǎng)素運(yùn)輸體系的生物利用率和穩(wěn)定性。應(yīng)該開(kāi)發(fā)納米粒子的利用，如：在食品領(lǐng)域的抗菌和健康領(lǐng)域的治療。

　　6．6環(huán)境的研究

　　需要結(jié)合綠色化學(xué)來(lái)發(fā)展和推動(dòng)食品相關(guān)的納米技術(shù)研究（綠色納米制造）。這涉及到用于有效操作的納米材料，減少浪費(fèi)和下腳料的產(chǎn)生。另外，鼓勵(lì)能夠提高能源利用率工藝的研究。

　　6．7安全性、倫理與規(guī)則問(wèn)題

　　需要對(duì)納米技術(shù)進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)性分析：如，判定數(shù)據(jù)缺陷的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（質(zhì)量上的與數(shù)量上的），相關(guān)人員的風(fēng)險(xiǎn)管理與風(fēng)險(xiǎn)交流。討論的其他研究領(lǐng)域包括評(píng)估不同納米粒子的安全性，開(kāi)發(fā)新技術(shù)和產(chǎn)品的工作人員的安全性，管理平衡研究工作人員的安全性。最終，需要開(kāi)發(fā)充分實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)管理工具和協(xié)議，還需要深入研究鑒別和調(diào)節(jié)潛在的規(guī)則沖突。

　　6．8教育與交流

　　有必要在從中小學(xué)到本科的各教育階段建立教育課程，這將幫助學(xué)生加強(qiáng)納米科學(xué)的興趣，在未來(lái)接受這一技術(shù)，同時(shí)有助于納米技術(shù)學(xué)家的誕生。由于納米科學(xué)聯(lián)結(jié)了幾門(mén)學(xué)科，因此教育的初期實(shí)質(zhì)上是跨學(xué)科的。為強(qiáng)化人們對(duì)納米技術(shù)的感知與接受度，針對(duì)食品納米技術(shù)的潛在利益與風(fēng)險(xiǎn)，教育其他的相關(guān)人員包括消費(fèi)者、媒體和環(huán)境人員等也是重要的。這樣可以部分的開(kāi)發(fā)基于科學(xué)資料的簡(jiǎn)單交流信息，并很好的為一般公眾所理解。

　　鳴謝：

　　本次會(huì)議的經(jīng)費(fèi)美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）國(guó)家研究、教育與外延服務(wù)綜合部，荷蘭皇室使館、Burdock公司提供，IFT特此鳴謝！

    注:轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源,否則追究法律責(zé)任!