Нанореальность. Часть 2

Новейшие разработки

На физическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова есть отделение, занимающееся медициной с использованием наночастиц. В настоящее время там проводятся эксперименты в области онкологической терапии. Как рассказал «ТД» Павел Кашкаров, кислород, которым мы дышим, существует в двух формах: активной и пассивной. Мы дышим кислородом, который находится в пассивной форме, потому что, когда кислород активен, он превращается в ядовитый газ. Его химическая активность увеличивается в 100 раз, это означает, что газ быстро окисляется и может убить все внутри организма. «Нужен ли такой кислород?» - задаем мы вопрос ученым. «Нужен», - отвечают они. Прежде всего для того, чтобы обеззаразить воду. Наша иммунная система - самоорганизующаяся система; когда нужно убить микробы, она вырабатывает активный кислород. В онкологии существует целое направление, которое уничтожает опухоль, переводя кислород вокруг нее в активную форму. Известно, что когда опухоль погибает, то на ее месте вырастают здоровые клетки. Как можно сделать кислород активным? Наночастицы являются здесь активаторами, работая вместе со световым воздействием, они помогают переводить кислород в активную форму. Последние опыты на крысах показали, что в 70% случаев опухоли уничтожаются.

Наносенсоры помогут делать онлайн-анализы

Мы все уже привыкли к электронным новинкам, к рекламе очередной модели ipoda, телефона, КПК, который еще тоньше и еще чувствительнее к прикосновениям. Но скоро сенсоры будут реагировать даже на газ. «Сенсоры позволяют нам определить состав окружающей нас атмосферы, наличие вредных газов, могут определять температуру, давление, это очень важно, особенно в зонах опасных производств. Необходимо, чтобы эти системы могли мгновенно реагировать, автоматически перекрывать подачу вредных веществ, информировать людей об опасности», - утверждает Павел Константинович Кашкаров. Если в полупроводниковые элементы, используемые в сенсорах, поместить нанокристаллы, то их чувствительность увеличивается во много раз. Если к такому сенсору присоединить специальный биологический объект, который распознает определенный химический компонент (сахар, холестерин), то получится аппарат, фиксирующий состав нашей крови. Мы сможем быстро определить, какие в организме есть патологические отклонения. Это будет анализ онлайн.

«Есть еще одна, пока что фантастическая идея. Бионика - это создание систем, которые будут представлять собой комбинацию живого и неживого, а может быть, и имитировать живое, это могут быть роботы, снабженные такими системами управления, которые будут сопоставимы по сложности с человеческим мозгом», - рассуждает Павел Кашкаров. Но тут же поясняет, что сегодня, если взять мозг любого человека и все компьютеры, которые есть в мире, наш органический бессменный компьютер окажется во много раз совершеннее всех искусственных IT-систем.

Сложности изучения нанотехнологий

«Изучение нанотехнологий требует соблюдения высокого уровня чистоты в лабораториях. Там не должно быть вирусов, бактерий, должны стоять специальные фильтры, которые очищают воздух. Люди тоже должны защищать свои дыхательные пути, чтобы не дышать наночастичами. Мы не можем знать, как они действуют на весь организм, - рассказывает Всеволод Арсеньевич Ткачук об исследованиях наночастиц в лабораториях. - В вопросе изучения частиц человечество научено опытом с атомами. Человек должен быть максимально осторожен. Когда-то Пьер и Мария Кюри работали с радиоактивными элементами без перчаток, но потом у них появились язвы на руках, начала развиваться лучевая болезнь. Сейчас люди осторожно работают с бактериями, частицами, вирусами, используют респираторы и маски. Важно также, чтобы не исследованное вещество не улетело в мир. Ведь неизвестно, как оно себя поведет за пределами лаборатории. Нужно защищать не только работника, но и внешний мир. Это должны делать люди грамотные, образованные, не только обученные санитарии и выполнению инструкций, но и обладающие философией, мировоззрением, предвидящие возможные опасности, именно такие люди, которых мы стараемся воспитать и профессионально подготовить в Московском университете».

Павел Константинович Кашкаров обращает внимание на особые приборы, которые применяются в наноисследованиях: «Человеческий волос имеет диаметр порядка ста микрон, а наши частицы в десять тысяч раз меньше, поэтому здесь нужны приборы с высоким разрешением, это электронная микроскопия, источники синхрофронного, нейтронного излучения, приборы с анализирующим излучением длиной, сопоставимой с наночастицами. Нанотоксикология - еще одна проблема в изучении этого направления науки. Мы будем изучать последствия работы наночастиц. Еще я бы хотел предостеречь журналистов и людей вообще от окошмаривания сути вещей. Есть такая английская пословица, которая гласит, что поезд, пришедший вовремя, никого не интересует. Многие люди, не понимая сути происходящего, начинают фантазировать, говорят, что возникнут роботы, которые захватят человечество, это бред. Исследования делаются людьми для улучшения качества жизни, и ни один ученый не будет делать это во вред, в том числе себе. И я уверен, что мы получим мощный толчок в экономике, в жизни, будут новые лекарства, новые товары, изменится система энергопотребления. Я настроен оптимистически».

Нано - время молодых ученых

Павел Константинович Кашкаров, работающий на физическом факультете МГУ говорит, что наноисследованиями увлечены молодые, способные и умные студенты: «Открывают что-то новое молодые, потому что лучше чего-нибудь не знать, тогда мысль работает свободнее. Когда ты молод, ты этого не знаешь, но ты это делаешь, и это получается. Поэтому я думаю, что будущее в этой дисциплине, безусловно, за молодыми. Я считаю, что здесь нам понадобятся специалисты разных профилей. Это должны быть технологи. В МГУ мы не готовим технологов, которые работают с аппаратами, системами обеспечения, мы готовим ученых, которые будут генерировать знания». Ученый считает, что проект по нанотехнологиям, объявленный приоритетным, позволит сделать труд ученых вновь престижным. Также он поделился тем, что «в ближайшее время будет подписан указ президента о создании национальной нанолаборатории на базе Курчатовского института, который будет координировать деятельность всех остальных научных центров». В России создается сеть наноцентров. В основе лежит два принципа. Региональный - присутствие во всех округах, и отраслевой - атомная энергия, транспорт, радиоэлектроника. Ведущие вузы страны тоже вовлечены в эту цепь. И Московский университет выступает здесь лидером. «У нас создана специальная программа, мы уже готовим специалистов в области физики наносистем. То же делается и на химическом факультете. Наши специалисты будут иметь фундаментальное образование, будут знать, как все устроено, познакомятся со всеми методами исследований, будут знать, как и что делать. В Курчатовском институте я курирую научно-образовательный отдел по делам молодежи. Мы как раз координируем образование в сфере нанотехнологий по всей стране, мы будем дистрибьюторами специалистов в этой области. В 2009 году мы начнем работы по созданию огромного нанотехнологического центра, штатное расписание которого составляет 500 человек», - заключил Павел Константинович Кашкаров.

Междисциплинарный подход

Многие ученые считают, что выделять нанотехнологии в отдельную науку еще рановато, да и не нужно. От чрезмерной детализации наука вновь стремится к обретению целостного взгляда. Специалисты из разных областей знания утверждают, что подход к изучению нано должен быть сугубо междисциплинарным. Физики должны понять, как живут электроны в наночастицах, большинство технологий сначала используется в химии, биологии, медицине, значит, без специалистов из этих областей тоже не обойтись. Как все это отразиться на общественном сознании, выяснят социологи. Как использовать нано в производстве, какие могут быть последствия, расскажут экономисты. А философы всегда представят оборотную сторону медали, новый взгляд и зададут необходимые вопросы. Даже Исаак Ньютон, автор классической механики, считал себя математиком. Нанотехнологическое мышление - способ вернуться к цельному ощущению действительности. Только тогда, по мнению ученых, мы сможем понять, что можно сделать с помощью нано.

Философский взгляд

Мы уже знаем, что такое нанотехнологии с точки зрения физиков, биологов и медиков, но что думают по этому поводу философы? На вопросы «ТД» ответила Брызгалина Елена Владимировна, доцент кафедры философии науки МГУ им. М. В. Ломоносова, кандидат философских наук, заместитель декана по учебной работе философского факультета МГУ.

- Можно ли говорить о философии нанотехнологий? Какие философские проблемы возникают с развитием этого направления в науке?

- Существует традиция изучения философских проблем какой-либо науки, и это направление философского знания дифференцировано, поскольку различаются проблемы наук технических, гуманитарных и естественных. Но мне кажется, говорить о философии нанотехнолоий преждевременно, и я не сторонник такой детализации философских представлений. Уже был период в истории философии нашей страны, когда степень детализации была такой высокой, что была философия животноводства, растениеводства, это такой взгляд на философию, который преодолевается. Развитие нанотехнологий действительно ставит ряд новых проблем и обостряет ряд старых, которые возникли в результате осмысления науки и технологии, на ней базированной. Я бы выделила несколько типов проблем. Первый блок - проблемы онтологического плана. Изменяются представления о реальности. Что такое мир, в котором мы живем? Дело в том, что традиционное естествознание изучало объекты, которые по своему названию были естественными. Вот нанотехнология разрушает вслед за генной инженерией, биотехнологией границу между естественным и искусственным. И это объект с уже неясным статусом. Например, медицинские нанороботы, имеющие органическую основу. Если брать вещество, то по этому критерию они должны быть признаны живыми. А если рассматривать источник их происхождения, то это объект искусственный. Вот эта новая ситуация с определением статуса того, что мы познаем. Вторая группа проблем - гносеологические. Проблема того, кто познает. Дело в том, что развитие нанотехнологий приводит к дальнейшему соединению акта познания и акта деятельности. Раньше можно было задуматься, применять ли полученное знание на практике или нет, сейчас нет временной возможности, объект одновременно создается и тут же познается. И поэтому меняется статус познающего субъекта, человек уподобляется богу в познании, создании, и, конечно, это повлечет за собой изменение представления о месте человека. Как у Льюиса Кэррола - Алиса в Стране чудес. Мир переходит в макроразмеры. У нас меняется представление о том мире, в котором мы живем. Ведь мы привыкли, что наука дает нам такое знание наглядного плана на обыденном уровне. Чтобы сказать, что мы нечто знаем, мы должны это себе наглядно представить. Наука XX века во многом провозглашает отказ от наглядности. Многие положения физики трудно представить, мы имеем дело с другими скоростями, другими размерами, а вот представить этот наномир наглядно мы уже принципиально не можем, хотя новые возможности визуализации внутриклеточных процессов позволяют это сделать. Но для нас это пока еще не соединилось с наглядностью и остается чем-то чуждым. Третий блок проблем - это проблемы ценностные, аксиологические. Это проблемы, связанные с тем, как человек оценивает собственную деятельность, ее результаты, здесь тоже требуется специальное осмысление последствий использования нанотехнологий. Эта тема только начинает обсуждаться.

- Наверняка уже возникла проблема целостности человека и взгляды на нее.

- Я занимаюсь проблемой целостности человека. В понятие «человек» мы включаем целостное представление, в том числе и представление о человеческой телесности. Нанотехнологии в качестве перспектив дают возможность индивидуализировать воздействие на человека на клеточном уровне, на внутриклеточном, на генном уровне. И здесь можно сказать, что появляется какая-то дополнительная надстройка, но тоже индивидуализированная. Целостность ведь не всегда предполагает замкнутость. Она ведь может нарастать. Здесь трудно сказать, что чужое - это полностью чуждое. Также это проблема конфиденциальности и пределов доступа в целостность извне. Ясно, что эти вмешательства потребуют доступа к информации значительного числа людей. И это может лишить человека возможности самостоятельно принимать решения. Сейчас, когда на прилавках продукты - результаты производства генной инженерии, мы не всегда принимаем решение, покупать или нет, ориентируясь только на наличие или отсутствие генномодифицированных компонентов, у нас еще есть дополнительный фактор: цена или эстетическая привлекательность, например. По каким критериям человек может быть огражден от такого вмешательства? Все-таки установить какие-то границы будет сложно.

- Кто и как сможет воспользоваться информацией, тоже вопрос.

- Мы уже столкнулись с этим классом проблем на примере генной инженерии. Сейчас обсуждаются проблемы генетической паспортизации, введение антропологических параметров при получении виз, паспортов. А сейчас есть возможность получить генный паспорт? Я считаю, что исходя из представлений об автономности человека, о том, что он может задавать себе цели и ценности, такое право у человека нельзя отнимать. Например, я не хочу знать о последствиях развития того или иного заболевания. Можно ли добиться реализации такого права в условиях наномира, сказать трудно. Кто будет иметь доступ к информации, как будет ею распоряжаться, будет ли сохранена возможность альтернативных решений человека? Представляете, если вся медицина повернет в эту сторону?

- Кто-то сказал, что можно будет синхронизировать мозг человека с окружающей действительностью беспроводным путем. Что вы об этом думаете?

- Пока все эти проблемы мы воспринимаем на уровне научно-фантастических теорий, которые в гипертрофированном виде действительно заставляют задуматься, это неплохо. Мне кажется, результат разного типа обсуждений, которые ведутся философами, представителями конкретной науки, представителями религиозных конфессий, - это тоже большая проблема. Разные конфессии с разной скоростью отвечают на разные вызовы. Результат этих обсуждений может быть один - заставить человека думать и готовиться к личностному выбору. Вот сейчас наука подводит человека в разных типах ситуаций к необходимости нести ответственность за результаты познания и деятельности. Вот как сделать так, чтобы каждый человек осознано подходил к выбору, каким пациентом хочу быть, в какой модели строить отношения с врачом, употреблять ли новые типы продуктов, как оценивать риски? Доверять ли? Кому передавать ответственность, если сам решать не хочешь? Выбирать всегда сложно. Это в философии экзистенциализма показано очень хорошо. Это совершенно новая культурная ситуация.

- Могут ли измениться представления о происхождении мира с развитием нанотехнологий?

- В истории культуры было реализовано четыре подхода к вопросу о происхождения мира. Концепция креационизма: жизнь есть результат сверхъестественного события в прошлом. Концепция самопроизвольного спонтанного зарождения жизни, которую разделял Аристотель, истоки которой еще раньше в мифологии можно найти. Концепция панспермии: жизнь есть результат заноса зародыша жизни из космоса, это фактически отказ от решения проблем происхождения жизни вообще и попытка объяснить происхождение жизни на Земле. Концепция происхождения биохимической эволюции: жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся физико-химическим закономерностям. Ни одна из концепций не может в сколько-нибудь наглядном виде через решающий эксперимент воспроизвести те условия, в которых жизнь зарождалась. И новые технологии будут базироваться на принятии исходной концепции. Это приложение некого знания. Ведь что такое жизнь? Мы отвечаем на этот вопрос актуалистически. Жизнь нам дана сейчас, и мы ищем, как она могла возникнуть. Поэтому, скорее всего, если брать естественно-научную основу нанотехнологий, то это может быть уложено в рамки концепции биохимической эволюции. Это те же механизмы образования тех же значимых макромолекул, это обратная связь. Не это поменяет представление о начале жизни, исходя из определенных представлений о том, что есть жизнь, технологии будут развиваться. Ничего нельзя запрещать по каким-либо соображениям. Нужно обладать знанием, быть компетентным для того, чтобы ты мог проанализировать истоки этой концепции. На какие основные постулаты она опирается, степень доказательности... И необходимо в зависимости от собственных представлений, рационального и иррационального, веры и разума, от собственной оценки науки принимать решения. Принятие такого рода концепций позволяет человеку жить с открытыми глазами. И задача Дарвина была вовсе не свести человека до уровня животного, а показать, что есть один простой способ примирить человека с природой, показать, что у нас есть такие же физические, биологические законы, показать, что законы природы тоже велики и прекрасны, что мы их тоже знаем и умеем использовать. Это наш уникальный дар.

- Умеем ли?

- То, что демонстрируют нанотехнологии, показывает, что мы умеем подчинять их служению собственным целям. А вот какие это цели, всегда ли знание полезно, все ли нужно знать - это вопросы, на которые сама наука ответить не может. Впервые в XX веке наука столкнулась с такой проблемой, что она лишается автономии в определении того, что она дает. Детально описан процесс умирания, а с утратой какой функции связывают утрату статуса человека? И до какой степени мы можем углубляться в объект, но это периодически возникающая ситуация. Например, у Гете: «Кто хочет что-нибудь живое изучить, всегда его сперва он убивает, потом его на части разнимает, но связи жизненной, увы, там не открыть». Поэтому когда наука углубляется в изучаемый объект, выделяя отдельные элементы, части, потом наступает период, когда надо собрать все вместе и осмыслить отношения субъекта, к тому, что реально познано. Вот нанотехнологии может породить такого рода кризис. И такого рода проблемы нуждаются в обсуждении специалистами из разных областей, это не научные проблемы.