7. Наслідки застосування біо-і нанотехнологій

У глобальному масштабі біотехнології повинні забезпечити поступовий перехід до використання поновлюваних природних ресурсів, включаючи використання сонячної енергії для одержання водневого та рідкого вуглеводневого палива. Біотехнологічні методи відкривають нові можливості в таких областях, як видобуток корисних копалин, утилізація відходів та захист довкілля, отримання нових матеріалів і біоелектроніка.

Особливе значення мають біотехнології у вирішенні проблеми продовольчої безпеки країни. Досягнення біології відкривають принципово нові можливості для підвищення продуктивності сільськогосподарського виробництва. Основною причиною втрат врожаю є захворювання рослин, що викликаються патогенними мікроорганізмами і вірусами, а також комахи-шкідники. У Росії втрати соняшнику від грибкових захворювань складають до 50%. Традиційні методи боротьби з патогенними мікроорганізмами, вірусами і комахами-шкідниками, засновані на класичній селекції, неефективні з огляду феномена автоселекціі патогенних форм і рас мікроорганізмів, швидкість якої випереджає штучну селекцію рослин.

Часто новий сорт уражається новими, невідомими раніше расами патогенів. Ця проблема вирішується шляхом введення в геном рослин чужих генів, що обумовлюють стійкість до захворювань. В даний час трансгенними сортами картоплі, томатів, рапсу, бавовни, тютюну, сої та інших рослин уже засіяно площі орних земель, в два рази перевищують площу Великобританії. Завдання найближчого майбутнього - створення сортів, стійких до посухи, засолення грунтів, раннім заморозків та іншим природним явищам.

Разом з тим, неминучі і серйозні негативні наслідки бурхливого біологічного прогресу.

По-перше, у світі постійно з'являються нові інфекції, небезпечні для здоров'я людей і тварин, - СНІД, стійкі до антибіотиків форми туберкульозу, губчастий енцефаліт великої рогатої худоби. По-друге, серйозну стурбованість викликає стрімке поширення трансгенних рослин та отриманих з них продуктів харчування. Хоча науці поки не відомі будь негативні наслідки споживанням продуктів, виготовлених на основі трансгенних рослин, тут необхідний ретельний контроль проведених експериментів і впровадження їх результатів у практику сільського господарства.

Свині, яким вводять гормони росту, страждають гастритами та виразкою шлунка, артритом, дерматитом і іншими захворюваннями, тому недивно, що м'ясо таких тварин небезпечно для здоров'я людини. Створення стійких до гербіцидів культур призводить до розширення застосування цих хімікалій, які неминуче потрапляють в атмосферу і системи водопостачання в більшій кількості. Крім того, коли бур'янам і шкідників вдається розвинути в собі опірність до цих нових біологічних засобів, то фахівцям доводиться створювати покращені різновиди гербіцидів, тим самим здійснюючи черговий крок на нескінченному шляху спроб підпорядкування та поліпшення природи.

Істотна небезпека таїться також і в углубляющемся генетичному однаковості основних видів рослин. В сучасному сільськогосподарському виробництві застосовується насіннєвий матеріал, створений за методиками генної інженерії з метою збільшення продуктивності і якості одержуваних урожаїв. Якщо, проте, щорічно висаджуються мільярди ідентичних насіння кукурудзи, то всі посіви стають вразливими навіть з-за якогось одного шкідника або єдиною хвороби. У 1970 році в США несподіване масове ураження кукурудзяного листа знищило всі посіви від Флориди до Техасу. У 1984 році нова хвороба, викликана невідомою бактерією, призвела до загибелі в південних штатах країни десятків мільйонів цитрусових дерев. Отже, біотехнологічна революція, підвищуючи врожайність, одночасно збільшує ризик дорогих невдач.

Негативний вплив біотехнологій на навколишнє середовище виявляється і в тому, що засноване на ній сільське господарство всіляко ухиляється від кардинальних економічних реформ. Якщо створені нові сорти культур, здатні виростати на засолених грунтах або в жаркому і сухому кліматі, безглуздо очікувати від фермерів і «капітанів» аграрного сектора економіки очікування того часу, коли вчені змінять агротехніку їх вирощування до цих умов так, щоб не створювати небезпеки для навколишнього середовища. З іншого боку, замість боротьби з глобальним потеплінням, засоленням грунтів через надмірне осушення прилеглих боліт або швидким зведенням лісів, вчені - біотехнологи винаходять нові види рослин, які починають «співпрацювати» зі змінами навколишнього середовища, викликаними людською діяльністю. Іншими словами, високоврожайне сільське господарство бере на озброєння біотехнологію, не задаючись питанням про її екологічної агресивності. Створення та впровадження в повсякденний раціон людей генетично модифікованих продуктів все ще значною мірою відбувається шляхом проб і помилок, але ціна цих помилок може виявитися занадто високою. Фактично непередбачуваність впливу генетично модернізованих організмів на навколишнє середовище, на людину і на тварин - головна негативна риса біотехнологічних досягнень.

Саме тому, що області застосування біотехнології настільки широкі, важко передбачити і описати всі можливі її наслідки. При цьому дуже важливо бачити різницю між біотехнологією, яка збільшує виробництво продукції в поле, і більш новою наукою - теж біотехнологією - яка створює синтетичні продукти in vitro в лабораторії. Обидві несуть глибокі зміни, але саме остання, що переживає поки стадію експерименту, може мати найсерйозніші наслідки.

Нанотехнологія забезпечить небачені досі можливості практично в будь-якій області людської діяльності, включаючи і способи ведення війни. Непідробний ентузіазм викликають перспективи використання нанотехнології в таких областях, як обчислювальна техніка, інформатика (модулі пам'яті, здатні зберігати трильйони бітів інформації в обсязі речовини з шпилькову головку), комунікаційні лінії, виробництво промислових роботів, біотехнології, медицина (адресна доставка лікарських препаратів до пошкоджених клітин , виявлення пошкоджених і ракових клітин), космічні розробки. Однак необхідно передбачити і можливі негативні наслідки розвитку нанотехнології для безпеки світу.

Серед потенційних негативних наслідків розвитку нанотехнологій, експерти виділяють цілий ряд загроз. Побоювання експертів пов'язані з тим, деякі компоненти нанотехнологічних виробництв потенційно небезпечні для навколишнього середовища, а їх вплив на людину і середовище її проживання до кінця не вивчено.

Вважають, що такі компоненти стануть принципово новими забруднювачами, до боротьби з якими сучасна промисловість і наука будуть поки не готові. Крім того, принципово нові хімічні та фізичні властивості таких компонентів дозволять їм безперешкодно проникати через існуючі системи очистки, включаючи і біологічні, що призведе до вибухового росту числа алергічних реакцій і пов'язаних з цим захворювань.

Важливими видаються також проблеми, пов'язані з мініатюризацією нанотехнологічних продуктів та встає в зв'язку з цим проблемою захисту приватного життя: поява вже не мікро-, а так званих «наномашин-шпигунів» в умілих руках дає необмежені можливості по збору будь-якої конфіденційної і компрометуючої інформації. Крім того, різна ступінь доступності нанотехнологічних додатків в медицині та інших соціально значущих областях призведе до появи нового кордону розділу людства за ступенем використання нанотехнологій, що в цілому посилить і без того гігантський розрив між багатими і бідними.

Передбачається також, що нанотехнології спричинять зміни не тільки в області традиційних озброєнь, але і прискорять створення ядерної зброї наступного покоління, що володіє підвищеною надійністю і ефективністю при набагато менших розмірах. Експерти відзначають, що потенційно нанотехнології здатні суттєво вплинути на всі аспекти розвитку перспективних зразків озброєння та військової техніки, що спричинить і суттєві зміни у військовій науці.

Особливу увагу експерти приділяють можливостям використання нанотехнологій при створенні перспективних засобів хімічного і бактеріологічної війни, так як продукти нанотехнологій дозволять створити принципово нові засоби доставки активних агентів. Такі кошти будуть набагато більш керованими, виборчими і ефективними при застосуванні на практиці. На думку експертів НАТО, існуюче сьогодні у військово-політичних колах ставлення до проблеми нанотехнологій, їх впливу на військову стратегію і систему міжнародних договорів у галузі військової безпеки багато в чому не відповідає потенційну загрозу, що виходить від нанотехнологій.

Висновок

Ключові технології і матеріали завжди відігравали велику роль в історії цивілізації, виконуючи не тільки вузько виробничі функції, а й соціальні. Досить згадати, як сильно відрізнялися кам'яне і бронзовий століття, століття пара і століття електрики, атомної енергії та комп'ютерів. На думку багатьох експертів, XXI ст. буде століттям нанонауки і нанотехнологій, які і визначать його обличчя. Вплив нанотехнологій на життя обіцяє мати загальний характер, змінити економіку і торкнутися всі сторони побуту, роботи, соціальних відносин. За допомогою нанотехнологій ми зможемо економити час, отримувати більше благ за меншу ціну, постійно підвищувати рівень і якість життя.

Головна надія нанотехнологій пов'язана з тим, що вдасться рухатися не «зверху вниз», а «знизу вгору», тобто вирощувати наноструктури, наноматеріали, нанооб'єктів.

Нанотехнології вимагають великих обсягів матеріалів, і збирати їх атом за атомом неможливо. Тому є два основних ключа до нанотехнологій:

1. Потрібно організувати процеси так, щоб наноструктури збиралися самі, утворюючи те, чого б нам хотілося. Іншими словами, це процеси самоорганізації, самоформування і самозбірки.

2. Вирішення багатьох проблем нанотехнологій вимагає спільної діяльності фізиків, хіміків, математиків, біологів - спільної мови, понять і моделей - міждисциплінарного підходу. Крім того, саме широкий міждисциплінарний погляд дає розуміння того, чого в принципі, можливо, досягти, чого хотілося б досягти і - головне - чого хотілося б уникнути. Тут першорядне значення набуває проектування майбутнього, в якому технологічні, економічні, політичні, військові та соціальні проблеми виявляються значно більш взаємопов'язані, ніж нині. Це обумовлено абсолютно новими технологічними можливостями.

Справді, щоб нанотехнології не залишилися науковою фантастикою, вони повинні знайти своє місце в економіці, включитися в існуючі економічні цикли або створити нові. Це вимагає активного моніторингу та супроводу на всіх етапах від лабораторії до ринку. Це якісно новий рівень управління, що дозволяє вирішувати організаційно-економічні проблеми небаченого рівня складності.

У розвинених країнах усвідомлення ключової ролі призвело до розробки широкомасштабних програм щодо їх розвитку та державної підтримки.

З числа технологічно просунутих країн Росія - єдина - до теперішнього часу не має програми розвитку нанотехнологій федерального масштабу.

Дослідження в цьому напрямку проводяться в рамках академічних інститутів, входять окремими розділами в галузеві програми, але, як правило, не завершуються практичним впровадженням результатів. Більш того, навіть здійснити закордонне патентування вітчизняних винаходів, як правило, не вдається, тому що держава в цьому не зацікавлене і ніякої фінансової підтримки авторам винаходів не надає. Розчинення проблематики нанотехнологій в окремих розділах федеральних і галузевих програм не дозволяє навіть оцінити, скільки коштів виділяється державою на їх розвиток. За існуючими оптимістичними оцінками - кілька десятків мільйонів доларів США. При цьому сотні висококласних російських фахівців, які могли б скласти колір вітчизняної нанотехнології, змушені працювати за кордоном.

Відсутність Федеральної програми, чіткої цільової установки на промислове впровадження розробок, неготовність галузей до сприйняття досягнень нанотехнології, убогість фінансування - все це є наслідком відсутності державної політики в цьому стратегічно важливому напрямку.

Список літератури

1. Курс лекцій з основ біотехнології. В 2 ч. Ч;

2. Введення в біотехнологію / С.С. Рибаков; Владім. держ. ун-т. - Володимир: Изд-во Владім. держ. ун-ту, 2008;

3. Нанотехнологія в найближчому десятилітті. Прогноз напрями розвитку / / Під ред. М.К.Роко, Р.С.Уільямса і П.Алівісатоса: Пер. з англ. М.: Мир, 2002;

4. Основи політики Російської Федерації в галузі науки і технологій на період до 2010 року і подальшу перспективу / / Пошук. 2002. № 16 (19 квітня);

5. Матеріали з сайту про нанотехнології # 1 в Росії Nanonewsnet (http://www.nanonewsnet.ru);

6. http:// nanorf.ru.