纳米技术是研究结构尺寸在1-100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。纳米技术在传统产业中的应用，正在推动电子、信息、精密制造、精准医学等众多领域的技术革命，其在农业上的集成应用也将使整个农业生产方式和食品工业发展发生变革。7月20日，美国农业部（USDA）国家食品与农业研究院（NIFA）宣布，为下一代农业技术和系统研究布局13个纳米技术研发项目[1]，为改善粮食生产、营养健康、可持续发展及食品安全提供基于纳米技术解决方案。这些项目主要集中在两方面，一方面利用纳米技术开发农业用材料和设备，如开发抗菌食品加工包装材料、家畜疫苗递送系统、作物耐旱增强粒子，以及家畜繁殖活动检测、食源性病原体检测和水产品药物检测等检测设备；另一方面将纳米技术用于农业资源利用，主要利用植物蛋白、纤维素和木质素开发各种纳米材料，如介电材料、阻燃材料及其他多种复合材料。以下简要介绍这些项目的主要目标任务。

1、设计、制造和表征基于g-C3N4的光催化纳米材料及其复合材料，评价其对食源性病原菌的抗菌性能，开发用于食品加工和包装的石墨-碳-氮化物抗菌纳米材料。

2、利用新型3D打印和微流控技术纯化和重编程细胞外纳米囊泡，并载入多种微生物衍生抗菌肽混合物，构建一种新型的纳米-疫苗递送系统，用于防控牛呼吸道传染病。

3、研制可以施用于土壤中，在干旱胁迫下激发植物先天免疫机制的，含有铜、锌和硅的工程纳米粒子。

4、研究纳米乳的组成和结构及农药的分子和物理化学特性对果蔬农药残留在人体中的生物利用度的影响，以降低农药纳米乳液残留对消费者的潜在危害。

5、将检测技术和移动技术相结合，开发一种可以在农场快速确定母牛妊娠和卵巢活动的生殖管理工具。

6、利用液相局域表面等离子体共振技术，开发可在现场对食源性病原体进行无标记检测的纳米结构增强液相等离子生物传感装置。

7、开发用于快速检测海产品中组胺和违禁水产药物的生物纳米等离子传感技术。

8、开发一种高通量的纳升流控系统，以研究环境因素对蓝藻细胞生长、群体形成和毒素产生的作用，以备未来在此基础上开发用于诊断、破坏和/或预防有害藻华的水资源保护工具。

9、通过对植物蛋白质结构及其合成过程进行改造，制备高能量密度和高能效介电材料，探索和拓展可再生绿色植物蛋白材料在介电储能中的应用，为农业经济提供机遇。

10、利用农业和木质生物质，开发一种基于多功能纤维素纳米晶的新型生物基阻燃聚合物。

11、研究聚甲基丙烯酸甲酯基质和纤维素纳米纤丝加固复合材料的断裂韧性和抗裂纹性，并在此基础上开发新的高韧性纤维素纳米纤丝增强聚合物复合材料。

12、利用可再生植物基材料——木质素研制含有纳米石墨结构的新型碳-碳复合材料。

13、支持召开环境纳米技术研究会议和学术研讨会，以强调对纳米技术的出现和应用要进行主动管理，并讨论利用纳米技术在大气、水、土壤处理及能源和农业生产领域造福社会、保护环境的机遇。（袁建霞）