Выводы

Выводы

Авторы этой главы ставили целью самое общее описание процессов малозаметного, но очевидного слияния нанотехнологий с другими науками, а также оценку возможностей использования процессов такого слияния для повышения качества жизни. Фундаментальные исследования в области нанонауки уже сейчас позволяют нам создавать «кирпичики» для построения совершенно новых устройств, которые обещают существенным образом преобразовать важнейшие условия социальной жизни. Мы стоим на пороге революционных изменений в промышленности и науке, включая энергетику, материаловедение, медицину и т. д. Принципиальное отличие проектируемых нанотехнологических систем от существующих заключается не столько в том, что новые системы будут синтезироваться в основном по принципу «снизу вверх», сколько в возможности придавать этим системам способность реагировать на внешние условия. Именно поэтому многие новые материалы часто называют умными или интеллектуальными. Новые качества материалов и устройств достигаются за счет использования возникающих в них новых свойств, а также нанометрических датчиков и приводных устройств. Например, выше описывалось координированное поведение частиц «умной пыли», проявляющей неожиданные коллективные особенности и порождающей даже новые макроскопические объекты, чему нет аналогов в привычных технологиях. Почти наверняка ученым следует готовиться к тому, что создаваемые ими наноустройства и наноматериалы будут все чаще обладать странными, то есть незапланированными свойствами, что может даже приводить к драматическим последствиям. Иными словами, создавая все более сложные устройства, мы должны быть готовы к тому, что они начнут самостоятельно перерабатывать поступающую информацию, то есть реагировать неожиданным образом на различные внешние импульсы. Целью исследователей должно стать использование таких новых характеристик, например, создание материала, который способен автоматически (реакция пептидов, входящих в состав материалов и т. п.) преобразовывать падающий свет в электричество.

Создание нанотехнологических «блоков» и устройств, способных к целенаправленному объединению в макроскопические системы, неотделимо от прогресса в области методологии и инструментальной техники. Прежде всего это подразумевает разработку новых устройств, позволяющих не только наблюдать за атомно-молекулярными процессами и описывать их количественно, но и руководить ими, то есть манипулировать нанообъектами. Понимание процессов изготовления новых объектов (из элементов типа атомов и молекул) должно включать в себя и какое-то представление о возрастании информационного содержания таких систем. Еще раз отметим, что слияние методов нанотехнологии, биологии и электроники в молекулярных системах может означать фактически «истинную мимикрию», то есть воссоздание точных атомарных копий некоторых природных биологических механизмов, обеспечивающих биологические реакции за счет комбинации определенных датчиков и приводных систем.

Нанотехнологии находятся на самой ранней стадии развития, однако обладают огромным потенциалом и обещают стать основой следующей научно-технической революции и дальнейшего прогресса человечества. Например, упомянутая выше возможность быстрого скрининга ДНК в принципе позволяет надеяться на создание «индивидуальной» диагностики, когда медицинское обслуживание пациента будет основываться на анализе его собственного генетического кода. Эта фантастическая возможность может поменять наши представления о роли классической медицины вообще и даже означать «завершение» развития этой науки.

Для достижения намеченных целей человечеству предстоит преодолеть целый ряд существенных препятствий. Прежде всего ученые должны разработать принципиально новые технологии и методологии, которые могут быть названы «творческими» или развивающимися. Создание материалов и устройств, позволяющих непосредственно наблюдать атомно-молекулярные процессы и активно регулировать их, выводит нас на принципиально новый уровень познания и управления биологическими законами. Трудно даже представить те возможности, которые откроются перед учеными после понимания законов функционирования очень сложных систем (типа человеческого организма) и правил, по которым возникают новые закономерности поведения в этих системах. Перед человечеством откроются новые возможности в самых разных областях (от новых методов лечения до создания новых источников энергии), что, возможно, кардинальным образом изменит условия нашего существования.