Текст книги "Нанонауки. Невидимая революция"

Автор книги: Кристиан Жоаким

Соавторы: Лоранс Плевер
сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 11 страниц)

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФАБРИКА ЖИЗНИ

XX век был веком «поделок» из атомов и всяческих манипуляций с ними. Век XXI обещает стать столетием «поделок» из живого и махинаций с жизнью. Сегодня так называемая «синтетическая» биология, едва научившись по-младенчески лепетать, замахивается на воспроизводство жизни – на творение живого в лаборатории. И ученые, работающие над этим, своих намерений не скрывают. Но что такое жизнь? Определение очень даже пригодится: когда придет день и в какой-то лаборатории в пробирке что-то этакое зашевелится, придется проверять соответствие нового творения ученых некой четкой дефиниции. Но определения – материя деликатная. Большинство знающих людей сходятся на такой дефиниции: жизнь есть способность организованных структур к самовоспроизведению.

Словосочетание «синтетическая биология» появилось в 1912 году на обложке научного сочинения, автором которого был французский врач Стефан Ледюк. Он интересовался проявлениями жизни и задумал воспроизвести их в своей лаборатории. Воспользовавшись солями металлов в растворах на основе углеродных, фосфорных или кремниевых соединений натрия, медик умудрился вырастить великолепные структуры, похожие на водоросли, колышущиеся на морской волне, – и его создания казались живыми.

Прошли годы, и этот термин вновь появился – он воскрес в 1978 году под пером автора редакционной статьи в журнале Gene(«Ген»), провозглашавшего пришествие «эры биологии синтеза, когда биологи не станут довольствоваться описанием существующих генов, но постараются построить новые» [19]19
  Szybalski W ., Gene.1978. Vol. 4. № 3. P. 181.


[Закрыть].

Считая, что жизнь сводится к расстановке сложных молекул, которые (заняв верное положение) и образуют биологические системы, поборники синтетической биологии не сомневаются, что в один прекрасный день им удастся создать живое. А пока они стараются изучить механизмы, действующие в клетке: выяснить, как внутри нее циркулирует информация, как работают внутриклеточные регуляторы, как взаимодействуют между собой гены и белки, как клетка общается с соседями и окружением и т. п., чтобы потом воспроизвести познанные механизмы. Они думают и об изобретении неведомых самой природе функций, и о «программировании» клетки на выполнение новых, то есть прежде не выполнявшихся ею, задач. Так, одну бактерию видоизменили так, что она, обнаружив какие-то – вполне определенные – молекулы близ себя, начала светиться, фосфоресцируя зеленым светом; ни о чем подобном эта бактерия конечно же и не помышляла, пока исследователь не подтолкнул ее на эту дорожку [20]20
  Weiss, R. Princeton University.


[Закрыть].

Не бывает жизни без информации – передаваемой, принимаемой или передающейся. Информация записывается в цепочках молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) почти во всех живых организмах. Но все-таки не во всех. Да и было так, похоже, не всегда. Есть биологи, считающие, что сначала информация хранилась в молекулах РНК (рибонуклеиновой кислоты) – почти у всех вирусов РНК есть, и без ДНК они по большей части легко обходятся. Вообще-то между ДНК и РНК разница невелика, но РНК может еще и миллионнократно ускорять химические реакции – словно какой-то фермент. Раз уж РНК – и носитель, и хранитель информации, и катализатор, то естественно думать, что сначала появилась РНК, а уж потом ДНК, более устойчивая и более специализированная, – в сущности, ДНК занимается только информацией.

А как же в ней записываются те или иные сведения? Грубо говоря, ДНК содержит полное описание клетки. Цепочки ДНК – это своего рода приказы или команды, получаемые макромолекулами, присоединяющимися к ДНК. Они передают полученные команды «производственным машинам», вырабатывающим белки, необходимые для выживания клетки. Алфавит для записи информации состоит всего из четырех букв – нуклеотидов А, Ц, Г и Т, именуемых основаниями. Учредители синтетической биологии умеют синтезировать эти основания и приводить их в порядок. Итак, сначала они изготавливают искусственные ветви ДНК. Потом исследуют то, что получилось, проверяя, действительно ли искусственная ДНК функционирует так же, как естественная. Они вводят эти искусственные участки ДНК в бактерии и наблюдают за тем, что после этого происходит, надеясь понять жизнь через подражание ей, а потом, быть может, эту самую жизнь удастся воссоздать или сотворить заново. Таким образом уже были получены более 10 000 искусственных участков, а затем более 32 000 тех оснований, которые кодируют некоторые белки в бактерии Escherichia Coli.Кроме того, предпринимаются попытки синтезировать искусственные основания, непохожие на те (А, Ц, Г и Т), которыми пользуется известный нам мир живого. Так, в 2002 году японцы создали ДНК с шестью основаниями: к четырем естественным (А, Ц, Г и Т) они добавили два рукотворных – S и Y. Эксперименты показали, что бактерии способны включать в себя эти незнакомые им основания. А нельзя ли ожидать также и появления неведомых природе генетических кодов, новых белков или каких-то прежде неизвестных функций? Иными словами, а вдруг ученые, эти энтузиасты, создадут иные формы жизни? Пока что, однако, ни один диковинный кролик из колпака волшебника не выскочил.

Не так давно исследователи синтезировали вирус полиомиелита. Ну вот, вирус уже есть – значит, пора бы синтезировать бактерию, правда? «Технология производства» могла бы оставаться той же. Однако в геноме Escherichia Coli,бактерии из зауряднейших и самых распространенных, 4,7 млн оснований! Размах несколько иной, чем в случае вируса полиомиелита, для изготовления которого потребовалось синтезировать «лишь» 7200 оснований. Не диво, что биологи заинтересовались бактериями попроще и поменьше, чем Е. Coli.К примеру, американский биолог Крейг Вентер, участвовавший в расшифровке генома человека, работает с крошечной бактерией Mycoplasma genutalium:у малютки – 517 генов, что означает наличие каких-то 500 000 оснований! Некоторые гены кажутся бесполезными, или, точнее, неиспользуемыми. Весь вопрос в том, как бы поточнее определить, какие именно «гены» не нужны, да и угадать, сколько все-таки их нужно для жизни – речь о минимуме, понятно. По оценкам биологов, он примерно равен 250, что не кажется чем-то совсем уж недостижимым. Но никто не посмеет утверждать, что стоит подогнать друг к другу нужные основания, и возникнет жизнь.

Жизнь, она не так проста. Положим, удалось выстроить генетическую программу – но ведь нужна еще и «коробочка» (вместилище). Приверженцы синтетической биологии уже кое-что придумали и даже опробовали. Например, они научились делать искусственные мешочки, делящиеся самостоятельно, под воздействием механического давления извне. Еще они синтезировали белки, способные проникать в мембрану и создавать канал, соединяющий то, что внутри мембраны, с внешним миром – по этому каналу могут перемещаться питательные вещества или отходы метаболизма. Как и с оболочками (вместилищами), так и с их содержимым дела продвигаются, и довольно быстро, но на сегодняшний день ничего похожего на самовоспроизводящуюся жизнь не создано. Не помогут ли нанотехнологии решению и этой задачи?

УРОКИ ГОСУДАРЫНИ ПРИРОДЫ

Синтетическая биология не пользуется нанотехнологиями, но применяет генетические методы. А ведь новаторский нанотехнологический инструментарий как нельзя лучше пригоден для изучения сокровенных тайн клетки. Совершенствование туннельного микроскопа привело к созданию микроскопа ближнего поля, пользуясь которым исследователь может как бы «сорвать» мембрану и заглянуть внутрь клетки. Из наноматериалов мастерят нанозонды, и эти крошечные приборчики приклеивают затем к белкам или к маленьким вирусам, что позволяет проследить их перемещения внутри клетки. Если такие маркеры еще и светятся, флюоресцируют, то за движениями белковых молекул или вирусов можно наблюдать с помощью конфокального оптического микроскопа, in vivo.

Но верно и обратное: биология иной раз способна принести большую пользу нанотехнологиям: творения Владычицы Природы научают определенным приемам и наводят на интересные мысли, подсказывая, например, как создать тот или иной нанообъект, или наталкивая на изобретение чего-то неведомого и самой природе. Например, изучение макромолекулярных конфигураций на поверхности мембраны, выступающих в роли «запоров» или «замков», открывающихся только для определенных протеинов (стало быть, эти белки – «ключи» к замкам), помогает создавать молекулярные установки типа «ключ – замок». Наночастицы можно будет оснастить «ключами», а сами они смогут приклеиваться к заданным участкам больных клеток, доставляя в эти места лекарства. В том же духе изучение обнаруживаемых в природе режимов и механизмов самосборки, заживления или регенерации помогает создавать наноматериалы, способные самостоятельно (без вмешательства человека) собирать (строить) и ремонтировать себя.

Более полные знания биологии клетки могут оказаться полезными и разработчикам все более и более усложняющихся молекул-машин. Вспомним грезы 1980-х об использовании естественного биохимического завода – а это любая бактерия – для производства (синтеза) тех или иных частей или деталей молекулы-машины. В сущности, это монументализация, только доведенная до предела и осуществляющаяся в лоне бактерии. Правда, ничего похожего на поиски искусственной жизни здесь нет, так как планы сборки будут отличаться от тех, по которым собираются макромолекулы и органические вещества самой бактерии, пусть даже молекулярные веса или иные параметры окажутся равными или близкими.

Но если удастся строить все более и более сложные молекулы-машины, то не окажутся ли вдруг какие-то из них живыми и не выяснится ли это в каком-нибудь опыте, не обязательно преднамеренном? Положим, что молекула-машина наделена теми же функциями, что и бактерия (умеет то же, что и микроорганизм), – должны ли мы счесть такую искусственную молекулу живой? Где именно в том скоплении миллионов макромолекул, которое называется клеткой, прячется дыхание жизни? Ответ на этот вопрос ускользает от естественнонаучного подхода, несмотря на многовековые усилия. Самые последние по времени гипотезы толкуют про механизмы познания и самоорганизации молекул, но они ничуть не объясняют природу той искорки или крупицы жизни, делающей самую ничтожную бактерию такой непохожей на самое замысловатое нагромождение атомов и молекул, которое только удается создать человеку.

Глава 6
Кто боится нанотехнологий? [21]21
  Обыгрывается название нашумевшей пьесы Э. Олби «Кто боится Вирджинии Вулф?» (1962), экранизированной в 1966 г. (Прим. перев.)


[Закрыть]

В марте 2007 года французский Национальный консультативный комитет по этике (CCNE)обнародовал свои умозаключения касательно нанотехнологий: комитет тревожился насчет «опасных свойств молекулярных наносистем, создаваемых человеком посредством преодоления биологических барьеров». Несколькими днями позже газета Liberationистерически вопрошала: «Опасны ли для здоровья атомномодифицированные объекты?» Тревога по поводу нанотехнологий вызвала небывалую волну споров, докладов и всяческих рекомендаций. Всеобщее недоверие порождало многочисленные расследования, а порой и неприкрытое сопротивление. Взбудораженное гражданское общество принялось создавать антинанотехнологические ассоциации и организации: известнее прочих «Орудия и рабочие руки» в Гренобле, «Обломофф» в парижском регионе и «Синий, как апельсин» (по названию стихотворения П. Элюара «Земля синяя, как апельсин») в Тулузе.

Неужто и в самом деле «чем мельче, тем вреднее» [22]22
  Журнал Charlie Hebdoот 29 ноября 2006 г.


[Закрыть]? Неужто и в самом деле нанотехнологии такие страшные? Вопрос непростой, коль скоро нанотехнологии занимаются объектами и производственными процедурами как нельзя более далекими от повседневности. Однако, выслушивая нападки на нанотехнологии, особенно самые резкие и неистовые, мы понимаем, что каждый из нас – нанотехнологов то есть – превратился в глазах общества в самое настоящее пугало. В 2006 году гренобльская ассоциация «Орудия и рабочие руки» составила, а затем распространила список французских ученых, разрабатывающих нанотехнологии и тем самым, в сущности, несущих человечеству погибель. Когда я увидал в списке и свое имя, мне, признаться, стало не по себе. Если верить ассоциации, то я мастерю молекулярных роботов, которые, того и гляди, сумеют проникать в клетки человеческого тела и менять в них ДНК. А потом эти опасные твари научатся еще и размножаться! Со временем они ускользнут из-под власти людей и потратят все запасы угля, которые только отыщутся на планете Земля, чтобы плодиться и всячески процветать. Они превратят планету в ничто, а точнее, покроют всю Землю толстым слоем серого студня. Именно этот вариант будущего объявил угрозой номер один среди иных опасностей, которые несут нам нанотехнологии, научный директор информационной компании Sun MicrosystemsБилл Джой, в 2000 году поведавший о своих опасениях всему миру [23]23
  JoyВ. Why the future doesn't need us. Wired.April 2000.


[Закрыть]. Но нанотехнологиям приписывают и другие опасные черты.

АМО – АТОМНОМОДИФИЦИРОВАННЫЕ ОРГАНИЗМЫ

В докладе Национального консультативного комитета по этике, посвященном нанотехнологиям и опубликованном в марте 2007 года, среди прочего отмечалось: «Нанонауки и нанотехнологии имеют своей целью предоставление человеку возможностей манипулирования с элементарными и универсальными составляющими материи, атом за атомом…» Такое определение нанотехнологий вовсе не беспристрастно. Слово «универсальный» подразумевает постоянство, незыблемость, а не только всемирность и вездесущность. Употребляя этот термин, комитет обиняком напоминает или внушает мысль о неприкосновенности вещества или каких-то его составляющих, которые не мытьем так катаньем ныне подвергаются или рискуют подвергнуться каким-то манипуляциям, надо думать, далеко не безобидным. Рассуждая о нанотехнологиях и «атомномодифицированных объектах», газета Liberationберет ту же ноту заботы о чем-то святом, неприкосновенном, о самой основе всей западной культуры и ее ценнейших сокровищах. В самом деле, разве не решил Тридентский собор [24]24
  Собор Римско-католической церкви, принявший программу Контрреформации и значительно реформировавший саму РКЦ. ( Прим. перев.)


[Закрыть](1545–1563 гг.), что нельзя безнаказанно затрагивать материю?

Этот же Собор подтвердил и утвердил такое понятие, как трансубстанциация (пресуществление), – превращение хлеба и вина в плоть и кровь Христовы. С тех пор атомистическая теория материи, не совместимая с этим постулатом, подлежала анафеме. Атомизм считал атомы «зернышками» вещества, полагая, что крошка хлеба так крошкой хлеба и останется – с чего бы ей превращаться в кусочек мяса? Собор вошел в историю и предопределил участь Галилея. Официально его осудили за отстаивание утверждений Коперника, но вполне возможно, что не осталась незамеченной и склонность Галилея к атомизму. Во времена святого Фомы Аквинского боялись мышей: если зловредные грызуны заведутся в доме священника, они запросто могут покуситься на Святые Дары – на гостию – и сгрызть облатки, приготовленные для причастия. Сегодня страшит могущество науки: надо же, эти ученые способны манипулировать веществом, терзать его и строить новое вещество, по атому, атом за атомом! В каком-то смысле нанотехнологии попирают христианские запреты. А всякие игры с атомами – да что там эти физики собираются открыть? Тайны творения? Да они уж такого натворят! И разве это не состязание с Богом, не оскорбление порядка вещей, установленного Им во Вселенной? А что прикажете думать о намерении пересотворить жизнь? Игла туннельного микроскопа неминуемо затрагивает вопросы столь же древние, ибо унаследованы от пращуров, сколь и бездонно глубокие.

Вопросы о манипуляции материей неизбежно приводят к вопросам о жизни, и наоборот. Так что не приходится удивляться тому, что гипотетические «атомномодифицированные организмы» (АМО) изображаются сегодня как едва ли не самая жуткая угроза, которую несут с собой нанотехнологии. В воображении напуганных этой опасностью АМО видятся живыми организмами, модифицированными атом за атомом: вот же времена настали – вслед манипуляциям с генами начинаются махинации с атомами! Разумеется, модификация живого организма – по атомам – немыслима. Для этого надо бы сначала точно знать строение атома, потом выяснить план его сборки, да и игла у туннельного микроскопа понадобилась бы сверхсверхминиатюрная! А ведь иначе как только с помощью такой иглы манипулировать веществом, точнее, отдельными атомами, мы не умеем – по крайней мере пока. Поэтому для возникновения этих самых АМО нет ни научных предпосылок, ни технических возможностей. Однако появление понятия АМО внушает мысль о существовании связи между манипулированием одиночными атомами и созданием генно-модифицированных организмов, создавая в умах трудноразличимую мешанину из АМО и ГМО.

Сегодня ученые если и оперируют одиночными молекулами, то только на поверхности твердого тела (подложки). Предполагается, что завтра или послезавтра удастся повторять похожие манипуляции на поверхности клетки, а потом и управлять перемещением одиночной молекулы внутри клетки. В ближайшие двадцать, пятьдесят или сто лет должны появиться какие-то новые инструменты и приборы – и пока они не изобретены, отрыв от подложки невозможен. А насчет намерения построить робот из одной молекулы и, управляя им, менять живой организм, да еще с атомной точностью… Никто сегодня всерьез ни о чем подобном и думать не смеет. Неужто необходимо запрещать научные исследования из опасений, что когда-то в будущем некие ученые вздумают заняться такими опытами, которые сегодня представляются опасными? Поатомная манипуляция материей – могучее орудие в области фундаментальных исследований, в частности в изучении явлений квантовой механики и границ самой жизни, о которой науке еще предстоит узнать очень многое.

ЕЩЕ ОДНА УГРОЗА: НАНОМАТЕРИАЛЫ

11 января 2007 года власти калифорнийского города Беркли решили, что научно-исследовательские лаборатории и промышленные предприятия, обосновавшиеся на подведомственной территории, должны описать получаемые продукты и опасности, связанные с их производством. Действуя в том же духе, ЕРА(ведомство, защищающее окружающую среду США) занялось регламентацией поставок на рынок потребительских товаров, содержащих наночастицы серебра, требуя от фирм-поставщиков доказательств безвредности их продукции для окружающей среды. Вопрос возник в связи с моющим средством, в которое для дезинфекции белья добавляли эти наночастицы. То, что серебро убивает бактерии, известно уже очень давно, но как подействуют его наночастицы на того, кто наденет обработанную ими одежду? Да и что случится с микроорганизмами, тоже не мешало бы знать.

Запрос на регламентацию производства и использования наноматериалов, особенно тех, в которых содержатся наночастицы, становится в странах Запада все громче, ведь люди помнят дело об асбесте, который, судя по всему, может быть виновен как минимум в 100 000 смертей, что случатся в течение ближайших двадцати лет! [25]25
  Асбест, особенно асбестовая пыль, имеет канцерогенные свойства. В 1997 г. использование асбеста во Франции было запрещено.


[Закрыть]

Наночастицы пугают народ уже потому, что они так малы и способны проникать в самые глубинные альвеолы в легких, преодолевая любую биологическую защиту (хоть мозга, хоть кишечника) и просачиваясь в кровь с легкостью, недоступной для частиц покрупнее.

На самом деле наночастицы использовались человеком по крайней мере с бронзового века, правда, количество производимых наночастиц до сего дня оставалось очень скромным. Крупномасштабное производство материалов на основе наночастиц без санитарного и токсикологического контроля и использование таких материалов при выпуске потребительских товаров действительно чревато серьезными рисками для населения. Наночастицы, выбрасываемые вместе с выхлопными газами работающим дизельным двигателем (более десяти миллионов частичек на кубический сантиметр, диаметр каждой – менее 100 нм), как и те частицы, которые образуются, когда мясо жарят на шампуре, гриле или барбекю, уже привлекли к себе внимание защитников окружающей среды. Но сейчас появляются все новые и новые материалы. Вот, например, электронная бумага. Это «листок», на котором можно произвольно менять текст, «печатаемый» электричеством. Конструктивно это два сложенных вместе прозрачных листа, прослойка между которыми заполнена электронными чернилами, содержащими электрически заряженные черные и белые наночастицы. Под воздействием электрического поля частицы передвигаются в поле зрения, образуя буквы, складывающиеся в текст. Производство этих чернил с нанотехнологией и ее методами ничего общего не имеет, но как-никак наночастицы-то в чернилах есть. Прежде чем входить с такой новинкой на рынок, стоило бы изучить эти частички на вредность, принять должные меры безопасности на самом производстве и позаботиться о какой-то утилизации отработавшей электронной бумаги или хотя бы продумать, как сделать так, чтобы частицы бумаги, например поврежденной, не попадали в окружающую среду.

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]26
  Mohamed L В. Ignorance toxique // Le Monde diplomatique.Juin 2002.


[Закрыть]. 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]27
  Institut national de recherce et de sécurité. Dossier spécial sur les fibres. 2 janvier 2007.


[Закрыть], 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 NavigoПарижского 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]28
  См., напр.: Truong J.-M., в статье:L. Noualhat, Technologie: ип grand pas vers la traçabilité humaine//Libération, 11 mai 2002.


[Закрыть].

При нынешних своих размерах радиоидентификаторы не кажутся особенно опасными для нашей свободы. Но микроэлектроника продолжает преуспевать в микроминиатюризации, и ее крошечные создания уже не намного больше молекул белка. Бракосочетание между биологией и микроэлектроникой становится вполне вероятным предприятием – размеры сходные; более того, их союз уже родил чипы на ДНК и молекулярные рецепторы, то есть микрорецепторы, чувствительные к определенным молекулам, например белкам или ДНК, – эти микрорецепторы служат датчиками. Правда, чувствительность такого датчика пока слабенькая: нередко нужны тысячи одинаковых молекул, чтобы он понял, что имеет дело с заданным химическим соединением. Этот союз живого с рукотворной техникой крепнет благодаря нанотехнологиям. Они, боятся некоторые, превратят, чего доброго, радиоидентификаторы в нанорадиоидентификаторы, а то и в молекулярные радиоидентификаторы. Нанорадиоидентификаторы будут не видны не только невооруженным глазом – их нельзя будет увидеть и в оптический микроскоп. Они станут часовыми на страже элементарных процессов жизни. Будучи введены в тело человека, они начнут следить за составом крови, за уровнем свободных радикалов в клетках, за выделением гормонов гипофизом… А если внедрить их в мозг, то они смогут регистрировать сигналы, передаваемые нейронами, чтобы расшифровывать – без нашего ведома! – поток информации, текущий по нервам, то есть читать наши мысли. «Многие миллиарды малюсеньких сканеров, именуемых нанороботами, можно будет направить внутрь мозга, чтобы выяснить все подробности изнутри», – писал американский публицист Рей Кёрзуэйл [29]29
  Kurzweil R. The Age of Spiritual Machines.New York; London: Texere Publishing, 2001.


[Закрыть]. Молекула, превратившаяся в радиоидентификатор, становится самым изощренным шпиком и угрозой нашей свободе воли.