Skip to Content

О ПЛЮСАХ И МИНУСАХ «НАНО»

 

В конце ноября в УрГЭУ состоялось очередное заседание круглого стола Уральского научно-исследовательского института человека на тему «Наноматериалы на службе человека XXI века».

Во вступительном слове академик В.А. Черешнев (на фото слева вверху) обратился к теории экономических циклов Н.Д. Кондратьева, который в начале XX века показал, что обществом движет не только классовая борьба, но и смена технологических укладов, связанных с определенным уровнем развития производства. Сегодня мир стоит на пороге 6-го уклада, контуры которого уже начинают складываться в наиболее развитых странах мира. Переход к нему связывается с так называемыми «НБИК-технологиями» — нано-, био-, инфо- и когнитивными технологиями. Как отметил Валерий Александрович, для того чтобы Россия смогла войти в число технологических лидеров будущего, нам придется перешагнуть через предыдущий, 5-й уклад, связанный с развитием микроэлектроники. Отечественные достижения в этой области пока невелики — у нас, к примеру, до сих пор нет своего массового компьютера и сотового телефона. В связи с этим вновь приобретает актуальность лозунг, высказанный И.В. Курчатовым еще в 1943 году: «нужно обгонять, не догоняя». Ускорение потребует от нашей страны проведения третьей по счету модернизации (первая проходила при Петре I, а вторая — в годы первых советских пятилеток). 

Директор Уральского ЦКП «Современные нанотехнологии» ИЕН УрФУ, доктор физико-математических наук В.Я. Шур (на фото справа вверху) считает, что достойным ответом на вызовы времени стал запуск государством в 2007 году «нанопроекта», который по идеологии и масштабам аналогичен атомному или космическому. Главной целью было обозначено качественное изменение всего технологического базиса отечественной экономики. За достаточно короткое время была создана госкорпорация «Роснано», а также запущена федеральная целевая программа с объемом финансирования проектов в области нанотехнологии в 50 миллиардов рублей, которая в этом году подходит к завершению. По словам Владимира Яковлевича, основная задача, которая ставится перед нанотехнологиями, — целенаправленный синтез «снизу-вверх» различных материалов и систем на атомно-молекулярном уровне. Уже сейчас на рынке существует ряд готовых нанопродуктов, а дальнейшее развитие отрасли в ближайшие 8–10 лет будет базироваться уже на синтезе нано- и биотехнологий. Если говорить о непосредственном благотворном влиянии нанотехнологий на жизнь человека, то это в первую очередь связано с успехами наномедицины, которым также было уделено внимание в докладе. В.Я. Шур считает, что задача на ближайшее будущее в этом направлении — создание биосовместимых наноматериалов с нетоксичной защитной оболочкой, которые можно будет применять для медицинской диагностики, программируемой доставки лекарств и лечения онкологических заболеваний.

Руководитель отдела токсикологии и биологической профилактики Екатеринбургского медицинского научного центра профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий, доктор медицинских наук Б.А. Кацнельсон выразил некоторый скепсис относительно столь стремительного развития нанотехнологий, заметив, что всякий раз, когда наука предвещает человечеству благо, ему (человечеству) стоит оглянуться и посмотреть, куда бы спрятаться. Однако история все-таки чему-то учит, и если в XX веке проблемы безопасности научных открытий возникали лишь в процессе их практического применения, то в настоящее время речь идет об упреждающем контроле. В частности, Б.А. Кацнельсон поделился результатами экспериментальных исследований, проведенных им и его сотрудниками. В ходе опытов была получена сравнительная характеристика токсичности оксида железа Fe3O4 в виде микро- и наночастиц разного размера, а также наночастиц серебра и золота. Было отмечено, что при равных дозах наноразмерные частицы обладают значительно более выраженной биологической агрессивностью, чем частицы микрометрового диапазона, но вызывают более активную и эффективную защитную реакцию. Как отметил Борис Александрович, в пределах нанометрового диапазона зависимость между диаметром и концентрацией частиц в органах неоднозначна, что может быть связано с различиями в токсикокинетике. В ходе исследований было выявлено допустимое содержание наночастиц металлов в воздухе рабочей зоны, в частности, для оксида железа этот показатель составляет 0,4 мг/м3.

Профессор кафедры физики УрГЭУ, доктор химических наук Х.З. Брайнина продолжила тему, поднятую Б.А. Кацнельсоном, еще раз обратив внимание собравшихся на проблему соотношения пользы и рисков, связанных с применением нанотехнологий. Активное развитие производства и использования наноматериалов приводит к загрязнению ими окружающей среды, проникновению их в живые организмы и в конечном итоге влияет на здоровье человека. Как отметила Хьена Залмановна, наноразмерные частицы способны легко проходить сквозь защитные барьеры организма, так как эволюция просто не создала механизмов защиты от такого рода веществ. Большая удельная поверхность наноматериалов и ее особые свойства обусловливают усиление первичных механизмов токсичности. Размеры наночастиц существенно изменяют кинетику распределения вещества в организме, делая возможным накопление его в таких клетках-мишенях и субклеточных структурах, которые для микрочастиц того же вещества практически недоступны. Поэтому вполне возможно, что даже практически нерастворимые и малотоксичные вещества в наносостоянии окажутся существенным фактором риска для здоровья. Х.З. Брайнина заметила, что индикатором, отражающим воздействие наноматериалов на человеческий организм, может служить иммунная система. В частности, исследование антиоксидантной активности биологических объектов может стать мощным инструментом диагностики и оценки безопасности нанотехнологий.

В выступлениях других участников круглого стола были кратко обозначены отдельные аспекты применения нанотехнологий для улучшения жизни человека. Заместитель директора по научной работе Института электрофизики УрО РАН, кандидат технических наук М.Г. Иванов рассказал о методе получения слабо агрегированных нанопорошков с целью их дальнейшего применения в изготовлении технической керамики. Заведующий кафедрой онкологии и медицинской радиологии УГМА, доктор медицинских наук С.А. Берзин и заведующий лабораторией прикладного магнетизма Института физики металлов УрО РАН, доктор физико-математических наук А.Е. Ермаков в своих докладах осветили вопросы применения нанотехнологий для диагностики и лечения онкозаболеваний. На проблемы развития наномедицины обратил внимание директор Ботанического сада УрО РАН, доктор биологических наук С.А. Шавнин. Ответственный редактор «Вестника УрО РАН», кандидат философских наук В.П. Лукьянин остановился на гуманитарных аспектах развития современной наноиндустрии.

Участники дискуссии в целом согласились, что вхождение России в 6-й технологический уклад — вопрос важный. От его скорейшего решения зависят процветание нашей экономики, безопасность и международный статус страны, а также благополучие граждан. Но в этой погоне не стоит забывать о необходимости минимизировать тот вред, который неизбежно принесут с собой новые технологии.

Подготовил Павел КИЕВ

Фото: Ю. ВОЙТУКЕВИЧ (пресс-служба УрГЭУ)

 

 

Год: 
2012
Месяц: 
декабрь
Номер выпуска: 
29-30
Абсолютный номер: 
1070
Изменено 11.01.2013 - 13:53


2021 © Российская академия наук Уральское отделение РАН
620049, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
document@prm.uran.ru +7(343) 374-07-47