Увы, довольно скоро выяснилось, что все не так просто и процесс старения имеет какие-то пока не ясные особенности22.
Опыт борьбы людей со старением (см. Приложение) и современные знания свидетельствуют о том, что победить «последнего врага» существующими медицинскими методами, химическими препаратами, оздоравливающей профилактикой невозможно. Нужна принципиально иная медицина, иные биомедицинские приемы и технологии.
— И что же это за новая медицина? Она существует?
— Скоро появится. Современная биология вышла на совершенно новый уровень понимания фундаментальных основ жизни. Понимания, которое сулит не только победу над «последним врагом», но открывает перед нами и другие, поистине фантастические перспективы.
Чтобы понять, какие технологии будут лежать в основе будущей биомедицины, необходимо разобраться, на каких принципах основана биологическая жизнь. Начнем с истории, не имеющей, казалось бы, никакого отношения к этой теме.
В 1959 году на рождественском собрании американских физиков произошло событие, которому непросто найти аналоги в истории науки. Будущий нобелевский лауреат Р. Фейнман прочитал доклад23 о вещах довольно странных — о теоретической возможности и практической пользе собирать физические объекты из отдельных атомов «поштучно в заданной последовательности», «атом за атомом». Такой способ позволил бы, по мнению докладчика, «решить многие проблемы химии», биологии, электроники. Он говорил о возможности записать таким способом Британскую энциклопедию на булавочной головке, создать сверхминиатюрные механизмы и станки и о других фантастических вещах, которые может дать техника «манипуляции на атомарном уровне»…
Так впервые в мире была озвучена идея
Действительно, в середине прошлого века не было ответов на вопросы, без которых идея манипуляции атомами выглядит совершенно утопической… Как и чем захватить отдельные атомы? Как перемещать их с точностью, превышающей всякие фантазии? Как, наконец, эти атомы, не видимый ни в один оптический прибор, обнаружить?
Ответы на эти вопросы появились лишь в начале 80-х, когда были изобретены сканирующие зондовые микроскопы. С обычными микроскопами они не имели ничего общего, зато позволяли делать, казалось бы, невозможное — различать на поверхности вещества отдельные атомы. А через несколько лет их потомок, атомно-силовой микроскоп, позволял не только «видеть» отдельные атомы, но захватывать и перемещать их с поистине невероятной, атомарной точностью. И в 1989 году сотрудники американской компании IBM с помощью такого прибора24 выложили на никелевой подложке 35-ю атомами ксенона название своей фирмы. Это событие и можно, пожалуй, считать днем рождения реальных
Произошло метаисторическое событие — земная цивилизация вступила в нанотехнологическую эру.
— Я читала где-то про наноеду, и про наноодежду и еще что-то… Но, честно говоря, до сих пор не понимаю, что это такое — нанотехнологии?
— Да, есть такая тенденция: называть нанотехнологиями многое, к реальному нанотеху отношения не имеющее. Попробуем разобраться.
Во-первых, изначально нанотехнологии — это не конкретные технологии, а идея о возможности и целесообразности манипулировать отдельными атомами и молекулами. Само название происходит от слова нанометр (нм): одна миллиардная часть метра, мера, наиболее подходящая для отдельных атомов, молекул.
Для примера: расстояние между атомами твердого вещества ~ 10 нм. Диаметр молекулы воды ~ 0,2 нм. Размеры вирусов колеблются от 20 до 500 и более нанометров. Биологическая клетка человека ~ 30 000 нм.
Некоторое представление о величине нанометра может дать такое сравнение — он на столько меньше футбольного мяча, на сколько мяч меньше земного шара.
Отличать реальные нанотехнологии от рекламных уловок довольно просто — нанотехнологии там, где что-то создается из отдельных атомов или молекул, там, где операции производятся «атом за атомом». Все остальное, даже если оно «очень маленькое» — это не нанотехнологии.
Сегодня нанотехнологиям предрекают фантастические перспективы в различных областях техники и производства. Энтузиасты восклицают — они изменят наш мир, вытеснят все остальные способы производства…
— Что же такого полезного можно сделать с крошечными атомами?
— Чтобы это понять, несколько слов о том, какие устройства могут выполнять нанотехнологические операции. Их, собственно, три типа — наносборщик, наноробот и наноразборщик25.
