Кристиан Жоаким - Нанонауки. Невидимая революция

• Название: Нанонауки. Невидимая революция
• Автор: Кристиан Жоаким
• Издательство: КоЛибри
• Жанр: Научпоп
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-389-00631-7

Кристиан Жоаким — один из известнейших специалистов по физике твердого тела, директор Центра структурных исследований и разработки новых материалов (CEMES) в Тулузе. Ответственный руководитель группы Nanosciences. Вместе с журналисткой Лоранс Плевер он рассказывает о том, что такое наномир, как выглядят его обитатели, чем отличаются нанонауки от нанотехнологий и что они сулят человечеству в ближайшем будущем.

---

Стоило бы также повнимательнее приглядеться к материалам, содержащим наночастицы углерода. Они уже присутствуют во множестве химических и биохимических товаров, производимых не только автоматически, но и с использованием ручного труда. В настоящее время в индустриальных странах применяется 100 000 веществ, если не больше (это товары для дома, краски, пластмассы и т. д.). При этом о токсичности по крайней мере трети этих соединений толком ничего не известно[26]. И как-то незаметно, чтобы сие кого-то сильно волновало. Кстати, что мы знаем об огнеупорных керамических волокнах, которые заменили былые — и отвергнутые — асбестовые нити? Неужто они совсем безопасны? А между тем эти ниточки из огнеупорной глины — и в тормозах, и в каталитическом конверторе вашего автомобиля, и в любой топке и тигле для обжига. Правда, госчиновники все же зачислили их в категорию «Канцерогены категории 2» (вещества, заведомо способствующие раковым заболеваниям у животных и, возможно, у людей). Стекловолокно и волокна из скалистых пород — материалы более распространенные — отнесены к «Канцерогенам категории 3» (к этому классу причислены вещества, контакт которых с человеком нежелателен по причине возможного канцерогенного эффекта, хотя убедительные или исчерпывающие доказательства тому на данный момент отсутствуют). Зато данные насчет токсичности волокон углеродных — а они есть и в теннисных ракетках, и в корпусах лодок и суден побольше, и в велосипедах — или параамидных (включая кевлар) «еще недостаточны для попытки сформулировать полную и подробную оценку рисков эффектов»[27], вызывающихся названными материалами. Все эти и многие (почти все) иные волокна не имеют ничего общего с нанотехнологией (диаметр такой ниточки по крайней мере в тысячу раз больше диаметра нанотрубки из того же углерода). И хотя они очень распространены, их свойства, и прежде всего токсичность, изучены до сих пор плохо.

Словом, за деревьями леса не видать — иначе как объяснить такое обостренное внимание к углеродным наночастицам и нанотрубкам при полном небрежении всем прочим? Нужен был козел отпущения, подвернулись нанотехнологии, вот и давай валить на них все мыслимые и немыслимые вины. А промышленность, на которую следовало бы возложить всю полноту ответственности за ущерб, наносимый окружающей среде и здоровью людей, остается в стороне. «Производители [новых] материалов должны бы были давать абсолютную гарантию касательно должным и правильным образом определенной безопасности своей продукции как для рабочих, занятых на производстве [этих материалов], так и для народонаселения в целом. История показывает, что так бывает нечасто», — меланхолически замечает введение в программу Nanosafe-2 («Нанобезопасность-2»), принятую Европейским союзом.

Вообще-то нанотехнологии можно бы поставить в пример, достойный подражания, во всяком случае, если речь идет об изучении токсичности или воздействии на окружающую среду: испытания такого рода непременно предшествуют любому масштабному производству. В самом деле, подобные исследования множатся по всему свету. Европейский союз финансировал первую программу Nanosafe, чтобы подвести какую-то базу под суждения насчет опасности наночастиц. Во Франции Национальный институт промышленной среды и сопутствующих рисков инициировал программу исследований, нацеленную на выяснение опасностей, сопряженных с теми молекулами, которые синтезируются нанотехнологиями. Национальный институт безопасности пересмотрел свои исследования в области токсикологии наночастиц. Агентство санитарной безопасности в окружающей среде и на производстве тоже заинтересовалось угрозами окружающей среде и санитарии со стороны наноматериалов. Все эти исследования содержат немало такого, что, казалось бы, должно разжечь жаркие споры. Но что делать? В смысле — с наноматериалами? Неужели не ясно? Самые опасные — запретить, за другими установить жесткий контроль, а вполне безобидные не трогать — пусть промышленность выпускает их как обычные товары.

Как наноматериалы, так и наночастицы — совсем не синонимы угрозы и опасности. У перелетных голубей есть специализированные клетки с магнитными наночастицами, помогающие птицам ориентироваться в магнитном поле Земли. Вот вам и совершенно безвредные наночастицы! Наоборот, как нельзя более полезные. Шарик диаметром около 5 нм может содержать несколько тысяч атомов и потому способен транспортировать некую целебную субстанцию. Мы уже упоминали о способности наночастиц преодолевать гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг (эта преграда отделяет кровеносные сосуды от мозговой жидкости). В этом их опасность, но по этой же причине они так сильно интересуют медиков. Соединив наночастицы с медикаментами, можно попытаться излечить, например, опухоль мозга — заболевание, которое сегодня с большим трудом поддается хоть какой-то терапии, поскольку большинство противораковых лекарств не способны преодолеть гематоэнцефалический барьер. Целебные наночастицы пока еще только разрабатываются, но уже известно, что они будут содержать растворяющиеся в биологической среде полимеры или циклодекстрины (это молекулы с внутренней полостью), но не иметь в своем составе липидов — так нанолекарство с большей непринужденностью пройдет сквозь гематоэнцефалический барьер.

Разрабатываются и другие наночастицы для работы с клетками. Известно, например, что существующие методы лечения рака, в частности химиотерапия и радиотерапия, одинаково воздействуют и на здоровые, и на раковые клетки, вызывая массу побочных, нежелательных последствий. А наночастицы помогут врачам находить именно раковые клетки. К примеру, если оснастить наночастицу средствами распознавания, то она превратится в «самонаводящуюся боеголовку», которая сама отыщет больную клетку, воткнется в нее и будет воздействовать именно на нее. Если в наночастице есть металлические включения, то их можно нагревать лучом лазера, и раскаленный металл разрушит злокачественную клетку. И что — запрещать производство наночастиц, умеющих исцелять? Ни в коем случае! Достаточно — и необходимо — установить жесткий санитарный и токсикологический контроль над предприятиями, производящими такие чудодейственные частицы — подобно тому, который действует в иных отраслях промышленности. За образец можно было бы взять фармакологическую или пищевую промышленность либо отрасли, связанные с переработкой сельскохозяйственной продукции.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ШПИОНЫ

Еще одна тревога, связываемая с нанотехнологиями, касается личных и гражданских свобод. Внимание общественности привлекли, например, стремительно распространяющиеся радиоидентификаторы (RFID — Radio Frequency Identification). Это электронные устройства, состоящие из микросхемы (чипа) и антенны; в сущности, это передатчик, посылающий сигналы на определенной радиоволне. Публике не нравится, что информацию, записанную в чипе, может прочитать некто, находящийся довольно далеко от чипа, а еще огорчительнее то, что этот читатель может попытаться дистанционно внести изменения в информацию, не ставя в известность хозяина радиоидентификатора. То есть чипы радиоидентификаторов не защищены от злого умысла — в отличие от тех чипов, что встроены в кредитные банковские карточки и иные подобные «электронные документы», для прочтения которых пользователь непременно должен вставить свою карточку в паз читающего устройства.

Выпускаются радиоидентификаторы в виде табличек, этикеток или капсул. Они уже используются в качестве пропусков в столовые при предприятиях, на общественном транспорте (система Navigo Парижского транспортного управления RATP), на горнолыжных курортах — облегчают расчеты за ремонт оснащения и помогают найти потерявшегося спортсмена. Они понемногу вытесняют те штрихкоды, которыми помечаются потребительские товары или произведения искусства. Появились первые супермаркеты без кассиров, в которых клиенты сами должны сканировать штрихкоды. Завтра на товарах в супермаркете появятся этикетки с радиоидентификаторами, и тогда не надо будет выкладывать покупки на ленту транспортера, подающую их к кассе: довольно провезти свою тележку между антеннами, настроенными на соответствующие радиоволны, и счет покупателя немедленно уменьшится на должную сумму.

Насчет товаров тревожиться, наверное, не стоило бы, но и мы сами в один прекрасный день можем обнаружить себя оснащенными такими радиоэтикетками. В Бельгии уже сегодня все коты и собаки обязаны иметь на себе радиоидентификаторы. Во Франции в апреле 2007 года радиоидентификаторами «пометили» младенцев: на ручки новорожденных в родильном доме в Ренси-Монфермей надели «электронные браслеты» с радиоидентификаторами, дабы помешать злоумышленникам, вздумавшим похитить ребенка. Такие же устройства могут оказаться полезными в присмотре за людьми в летах и не отличающимися завидным здоровьем и памятью — в случае чего чип браслета или таблички поднимет тревогу. Но как далеко можно зайти с этими идентификаторами? Многие опасаются, что дело идет к новой эре, когда найдутся пастухи для «человеческого стада»: «Чип, говорят нам, поможет медикам быстрее прийти на помощь, если что случится. <…> Потом (под различными предлогами) оправдают расширение „чипизации“ на еще более широкие круги населения. И однажды окажется, что жить без чипа нельзя. И тогда, надо думать, обяжут вживлять чип в тело каждого новорожденного сразу же после его рождения. И из дому без чипа не выйти, да и в доме его снимать запретят. „Дечипизация“ станет уголовным преступлением»[28].