Нанотех угробит Землю?

В мире разгорается спор об опасности нанотехнологий для всего живого на планете.

Для доказательства своей правоты Шейла Дэвис проводит простой эксперимент: она берет шесть пар новых мужских носков, содержащих наночастицы серебра для предотвращения развития бактерий и образования неприятного запаха. Носки она помещает в стеклянную емкость, добавляет дистиллированную воду, а потом начинает встряхивать контейнер в течение часа—так, словно это делает обычная стиральная машина. Далее берется анализ воды, которая, как и ожидалось, содержит множество наночастиц серебра, смытых с носков.

— Если эту воду вылить в аквариум, то все рыбы и моллюски станут бесплодными,—говорит Шейла Дэвис, директор экологической организации Silicon Valley Toxics Coalition.—Наночастицы, свободно проникающие сквозь клеточные мембраны, вызывают не только нарушения репродуктивных функций, но и рак мозга. А теперь представьте, сколько этих наночастиц попадает при стирке одежды в канализационную систему, а оттуда в естественные водоемы и какую угрозу мы создаем нашей водной экосистеме!

Итак, не прошло и 10 лет с того момента, как человечество узнало слово «нанотехнологии», как эйфория по поводу скорого наступления «новой эры развития цивилизации» вдруг сменилась мрачными прогнозами грядущих экологических бедствий, которые неизбежно принесут с собой нанотехнологии. Пессимисты уверены, что, какими бы радужными ни казались перспективы создания «разумной окружающей среды» и полного слияния человечества с нанобиороботами, но вот дожить до этого светлого завтра удастся немногим представителям рода людского—ибо само развитие нанотехнологий может привести к экологической катастрофе и колоссальному росту заболеваний, в том числе и онкологических.

ТОКСИЧНЫЕ ТРУБКИ

Первыми тревогу забили активисты организации SVTC—Silicon Valley Toxics Coalition, что в общем-то неудивительно—в Силиконовой долине Калифорнии сейчас сосредоточено более 110 компаний, занимающихся исследованиями в области нанотехнологий. Не так давно SVTC опубликовала отчет, где собраны все факты наблюдений за последствиями проникновения и перемещения внутри живых клеток нанотрубок—каркасных молекул, состоящих из атомов углерода. «Известно, что микроскопические частицы являются причиной возникновения и обострения хорошо известных заболеваний, к которым относятся асбестоз, силикоз, гранулема и воспаление легких,—отмечается в отчете.—Основываясь на этих знаниях, можно ожидать, что попадание наночастиц в дыхательные пути тоже несет в себе угрозу здоровью людей».

Так, ученые специально инфицировали нанотрубками клетки человеческого организма, а затем проверили их на предмет жизнеспособности. Результаты анализов показали, что сначала клетки пытались сопротивляться вторжению нанотрубок, поглощая их лизосомами—органеллами, отвечающими за «ликвидацию» инородных частиц в организме. Но на этот раз лизосомы оказались бессильны—наночастицы все равно проникали через цитоплазму в клеточное ядро. В итоге уже на четвертый день эксперимента все инфицированные клетки погибли.

Эти опыты были подтверждены и другими учеными. К примеру, исследовательская группа из Университета Рочестера в США распылила в клетке с крысами небольшое число углеродных нанотрубок. Уже на следующий день исследователи обнаружили, что наноматериалы, перемещаясь сквозь клетки, проникли в обонятельную луковицу головного мозга крыс, что стало причиной воспалительной реакции. Опыты продолжались неделю, в течение которой все подопытные животные скончались. Даже профессор Гарри Крото, получивший в 1996 году Нобелевскую премию за открытие наночастицы, признал, что «наука еще недооценивает все возможные ошибки и риски, связанные с неконтролируемым развитием технологий».

ЗДОРОВЬЕ ИЛИ ДЕНЬГИ?

Не меньшую опасность представляет собой и технология производства этих самых нанотрубок. Как рассказали корреспонденту «Огонька» в Физико-химическом институте им. Л Я. Карпова, изготовление этих молекул требует огромных затрат и усилий. Сначала углеродную смесь прокачивают при температуре 1000оС через специальный реактор, заполненный катализаторами, к примеру железом, никелем, кобальтом и золотом. Потом полученный материал обрабатывают при температуре 100оС в растворе соляной кислоты, а затем его подвергают воздействию раскаленного до 500оС воздуха для удаления частиц аморфного углерода.

Понятно, что все отходы производства необходимо утилизировать, но пока проработка очистительных сооружений специально под нужды нанотехнологов находится лишь в зачаточном состоянии. Тем не менее заманчивые перспективы использования чудо-трубок пока берут верх над всеми экологическими соображениями. Еще бы! Ведь нанотрубки—это универсальный материал технологий будущего, обладающий удивительной прочностью: на разрыв они в 60 раз крепче, чем сталь. Еще они не плавятся при нагреве до 3500оС и не деформируются при давлении в 6000 атмосфер. В зависимости от своего размера и формы нанотрубка может обладать либо проводящими, либо полупроводниковыми свойствами. То есть они могут запросто заменить собой всю современную электронику, и уже созданы прототипы тонких и гибких плоских дисплеев из нанотрубок.

Тем не менее токсичность многих наноматериалов уже заставила задуматься и российских ученых, провозгласивших развитие нанотехнологий приоритетной национальной задачей России на ближайшее будущее. Например, в НИИ медицины труда РАМН прошла специальная конференция, посвященная проблемам биобезопасности нанотехнологий, на которой ученые решили предложить правительству принять новые технические регламенты для работы с наноматериалами.

— Наносубстанции могут обладать огромной разрушительной силой, хотя мы еще толком не знаем: как они могут влиять на организм—требуются новые и очень серьезные исследования,—говорит академик РАМН Сергей Колесников, заместитель председателя комитета Госдумы по охране здоровья.—Тем не менее еще десятилетия назад опыты медиков доказали, что мелкие частицы пыли вызывают множество заболеваний, в том числе и силикоз легких. Поэтому мы должны избежать всех ошибок предшественников, которые не учитывали вопросы безопасности при работе с новейшими технологиями. Достаточно лишь вспомнить, как начиналась ядерная энергетика и исследования радиоактивных изотопов. Сколько было случаев лучевой болезни! Еще можно напомнить, как во времена увлечения генной инженерией и биотехнологиями ученые говорили о создании огромного количества кормового белка. Были построены огромные заводы, но потом оказалось, что при его получении загрязняется атмосфера и, к примеру, в Ангарске и Киришах возникли тяжелые случаи бронхоаллергозов.

Не так давно и генеральный директор «Роснанотеха» Леонид Меламед признал необходимость создания при госкорпорации специальной комиссии по безопасности применения новых научных разработок: «Да, это будет стоить дорого, но при всех рисках, которые может таить в себе использование нанотехнологий, положительного эффекта от них все равно больше…»

БУДУЩЕЕ ЗА НАНОБОМБАМИ?

Парадоксально, но многие ученые больше всего опасаются как раз именно положительного эффекта от своих разработок. Прежде всего хотя бы и потому, что уже сейчас нанотехнологии активнее всего применяются для создания новейших видов вооружений—таких, например, как испытанная в прошлом году новейшая российская термобарическая бомба, получившая прозвище «папа всех бомб».

Не остается в стороне и Запад—к примеру, ученые из Университета Миссури-Колумбии создали по заказу Пентагона новый вид взрывчатого вещества—нанотермит, состоящий из порошка наноштырей оксида меди и наночастиц алюминия. При взрыве этот нанотермит порождает ураганную взрывную волну, распространяющуюся со скоростью, в три раза превышающей скорость звука. Теперь же ученые озабочены другой проблемой—как сделать так, чтобы их разработки не попали в руки террористов? Конечно, наноштыри оксида меди в афганской пустыне «на коленке» не создашь, но террористам вполне могут помочь более продвинутые страны.

Даже сами основоположники нанотехнологий, ученые Эрик Дрекслер и Крис Феникс, выступили в журнале Nanotechnology с предупреждением о том, что развитие науки положит конец эпохе ядерного сдерживания и спровоцирует новые войны. «Важнейший вопрос: стабилизирующее или, напротив, дестабилизирующее воздействие окажут нанотехнологии на военно-политическую ситуацию в мире? Есть достаточно популярная точка зрения, согласно которой именно ядерные вооружения предотвратили крупномасштабные войны во второй половине XX века. Основу ядерной стабильности принято сводить к четырем главным факторам «сдерживания». Самый очевидный из них—тотальные разрушения вследствие всеобщей ядерной войны. Однако нанотехнологическое оружие не очень похоже на ядерное. Всеобщая НТ-война, в принципе, может оказаться столь же разрушительной на коротком временном интервале, однако негативные последствия (радиоактивные выбросы и загрязнения) в случае НТ окажутся несравненно меньше… Все это делает нанотехнологическую гонку вооружений менее стабильной. Если нанотехнологии не будут жестко контролироваться, то число нанотехнологических наций в мире может быть гораздо больше числа ядерных держав, увеличивая риск регионального конфликта».

Понятно, что с основоположниками согласны далеко не все ученые.

— Есть известный феномен боязни всего неизвестного,—считает Владимир Кишинец, ведущий научный сотрудник ФГНУ ЦСИ и автор книги «Nano Sapiens, или Молчание небес».—Для многих людей эта боязнь даже полезна, ведь когда это чувство сменяется иллюзией безопасности, наступает время Чернобыля. Но нельзя утверждать, что нанотехнологии как-то по-особому опасны или «принципиально враждебны» человеку. Также существуют опасения, что внедрение в жизнь новых технологий приведет к массовому закрытию традиционных производств, вызвав невиданные социально-экономические катаклизмы. Нет сомнений, что «старые» производства будут постепенно вытесняться и это может вызвать определенное напряжение. Однако такие процессы идут постоянно, и со времен луддитов человечество приобрело опыт решения подобных проблем.

Но экологов такие слова совершенно не устраивают.

— Перед нами совершенно новые технологии, а мы пытаемся к ним применить подходы по защите окружающей среды, разработанные еще 40 или 50 лет назад,—негодует Шейла Дэвис из Silicon Valley Toxics Coalition.—А ведь указанные правила регулировали процесс химического производства, применявшийся сто лет назад, и давно устарели! Нам нужны не новые технологии, а новые законы!

РЕЙТИНГ НЕСБЫВШИХСЯ ПРОГНОЗОВ

Каждая технологическая революция порождает и своих противников, предрекающих человечеству новые неприятности. Но действительность неизменно опровергала самые смелые фантазии.

Вот лишь несколько примеров несбывшихся прогнозов

НАВОЗНОЕ БЕДСТВИЕ

Писатель Герберт Уэллс предполагал, что самой сложной технической проблемой ХХ века станет утилизация огромного количества навоза: «При существующих темпах развития промышленности улицы Лондона будут через 50 лет завалены конским навозом до второго этажа». Этой же точки зрения придерживался и великий химик Дмитрий Менделеев, разрабатывавший способы переработки навоза в промышленных масштабах.

ПАРОВОЙ УЖАС

Когда в августе 1851 года из Петербурга в Москву направился первый царский поезд, все газеты предрекали небывалые бедствия от этих машин. Писали, что у тех, кто рискнет на них ехать, от скорости и ветра разорвутся легкие, от шума пропадет слух, а в окрестностях перестанут доиться коровы и нести яйца куры.

ОПАСНЫЕ ВИБРАЦИИ

В 1939 году немецкий ученый Макс Вальер, бежавший в США от нацистов, призвал запретить строить «ракетные поезда, приводимые в действие магнитным полем». По словам ученого, такие поезда, развивающие скорость до 500 км/ч, будут вызывать опасные для всего живого вибрации.

ТОТАЛЬНАЯ УРБАНИЗАЦИЯ

В начале 60-х ученые предрекли уничтожение сельских поселений, дескать, продукты питания станут выращивать в пробирках, а все земляне будут жить в мегаполисах—к примеру, низшие классы будут жить в подземном секторе, военные—у самой земли, а аристократия—в небоскребах.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ВОЙНА

В 1960 году эксперты Римского клуба были уверены, что главной проблемой 2010 года станут исчерпание полезных ископаемых и за этим мировая война за передел оставшихся ресурсов. В итоге Римский клуб призвал все страны мира свести к нулю рост народонаселения и производства.

УДАР ИЗ ТЕЛЕВИЗОРА

«Главной задачей в 2001 году станет выбор, какой из нескольких сотен телеканалов смотреть»,—писал в своей книге «Шок будущего» профессор Элвин Тофлер. А вот великий драматург Бернард Шоу видел в электронных СМИ главное оружие большевизма для уничтожения западных демократий.

НЕДОСТУПНЫЙ АТОМ

Зато никто из ученых в первой половине ХХ века не воспринимал всерьез попыток приручить атомную энергию. «Нет ни шанса, что ядерную энергию удастся когда-либо использовать,—писал Альберт Эйнштейн,—для этого потребовалось бы, чтобы атомы распадались по нашей воле».