NovayaGazeta.Ru
Всё о газетеПоиск по архивуНаши акцииНаши расследованияКолумнистыФорум «Открыто.Ру»Сотрудники редакцииТелефоны редакцииРеклама в газете

ПИСЬМЕНА НА ВОДЕ
Нанотехнологии пока не оправдали надежд человечества. Но ученые продолжают верить
       
(Рисунок С. Аруханова)
     
       Профессор Святослав ГАБУДА, физхимик, лауреат Государственной премии и обладатель одного из высоких в новосибирском Академгородке индексов цитирования в зарубежных научных изданиях, несколько припоздал на нашу встречу в Институте неорганической химии. По весьма уважительной причине: вместе с рабочими-такелажниками «тягал» через окно своей лаборатории ценную научную установку весом пять тонн, которая в дверь не проходила. Тащили, заметим, в институт, а не из института — из чего уже можно заключить, что здесь упорно продолжают заниматься наукой.
       
Святослав ГАБУДА       
Профессор, известный научный диссидент, умеет огорошить малокомпетентного собеседника:
       — Нанотехнологиями интересуетесь? Вынужден огорчить: таковых на сегодня не существует. Это красивая выдумка вашего брата-журналиста Эрика Дрекслера, который в своих околонаучных эссе сумел представить открытие новых модификаций углерода — наносферической (фуллерены) и нанотрубочной — в качестве свидетельств наступления нового этапа научно-технической революции, названного «четвертой волной» (предыдущий этап — это становление микроэлектроники).
       Как и положено сотруднику Института научного прогнозирования, Дрекслер выдал прогноз: примерно через 15—20 лет (то есть в наши дни!) наука преодолеет фундаментальные трудности, связанные с пределами миниатюризации электронных устройств. И тогда появятся интеллектуальные роботы размером с амебу, которые смогут прямо из окружающей среды извлекать необходимые элементы и «выращивать» для людей любые предметы. Или, к примеру, производить полный «ремонт» нашего организма, путешествуя по кровяному руслу.
       Перспективы захватывали дух, тема «четвертой волны» стала необыкновенно модной и привлекательной для инвестиций. Нанотехнологии оказались предметом пристального внимания правительства США как проблема стратегического значения. Трудно было вообразить, что весь этот бум закончится классической «панамой» или аферой вроде нашего дефолта. Страсти вокруг нанотехнологий достигли апогея, когда в 1999–2001 гг. в журналах Nature и Science появился ряд сенсационных публикаций, сообщающих о создании «нанотранзистора» на базе одной молекулы (фуллерена). Это было похоже на воплощение радужных прогнозов. Стоимость акций научных компаний зашкаливала, а основного автора публикаций — 30-летнего Яна Гендрика Шона, сотрудника лабораторий Белл, — прочили в нобелевские лауреаты ближайшего года.
       Все было бы прекрасно, если бы не оказалось, что результаты более 100 публикаций Шона не подтверждаются, а в отношении трех ключевых сообщений об «одномолекулярном транзисторе» было доказано наличие подлога. Итог — увольнение Шона и резкое падение курсов акций научных компаний. Их «нагрели» примерно на 100 млрд долларов! Данная сумма подозрительно близка к бюджету расходов правительства США на иракскую кампанию, начатую всего три месяца спустя после обрушения надежд на скорое наступление эры нанотехнологий.
       — Иными словами, термин «нанотехнологии» существует, но реальных технологий пока что нет. Тогда что есть?
       — Есть увлекательная тайна, восходящая к основам мироздания, и есть ученые, в том числе и российские, которые пытаются ее разгадать.
       С одной стороны, микроэлектроника уже практически достигла предела миниатюризации, который выглядит непреодолимым. Технически возможно изготовить транзистор в два раза меньшего размера по сравнению с транзисторами в процессорах Интел, что недавно продемонстрировали ученые компании IBM. Но такой транзистор отказывается устойчиво работать. Он включается и выключается спонтанно, когда «сам того пожелает». Это происходит из-за влияния квантовых флуктуаций, роль которых становится доминирующей на расстояниях порядка нанометра и менее. Ведь электрон — это элементарная частица, обладающая волновыми свойствами.
       Представьте, что мы попытаемся что-то написать на поверхности воды. Ничего не получится: волны и колебания поверхности тут же сотрут наши письмена. Так и наноустройства — от них не удается добиться однозначного реагирования, необходимого для работы технических систем. И дело тут не в несовершенстве самих устройств, а в свойствах физического мира, который подчиняется собственным законам. С другой стороны, наука уже достаточно разобралась в устройстве живой материи, чтобы понять, что там фундаментальные запреты квантовой механики каким-то образом преодолеваются. Ведь основополагающие явления жизни, такие как считывание информации и аутокопирование ДНК, основаны на атомных процессах, протекающих на наноуровне.
       Евгений Вигнер, один из основателей квантовой механики и нобелевский лауреат, доказал теорему, согласно которой квантово-механическая вероятность аутокопирования ДНК равна нулю! Может быть, биомолекулы принципиально отличаются от прочей материи и законы физики на них не распространяются? Это вдохновляет сторонников божественного происхождения жизни, но ученые никогда не согласятся с таким положением, равносильным окрику: «Не вашего ума дело!».
       — Выходит, наука оказалась в тупике?
       — Да, но как раз главное ее назначение — искать выходы из тупиков. Важнейший шаг к раскрытию тайны был сделан математиком Дж. Фон-Нейманом, который детально показал, что так называемая линейность взаимодействий и связей в сложных системах неизбежно влечет за собой их неспособность к самокопированию и самовоспроизведению. Иными словами, секрет аутокопирования ДНК (и нанотехнологий будущего) состоит в нелинейном характере каких-то взаимодействий, которые в конечном итоге могут быть учтены современными методами квантовой химии.
       Под нелинейностью подразумевают, что реакция на какое-либо воздействие не пропорциональна самому воздействию. Подобное нарушение пропорциональности было найдено нашей российско-американской группой (мы сотрудничаем с Национальной лабораторией сверхсильных полей в Талахасси, Флорида) при исследовании взаимодействий электронов и ядер в молекулярных системах. В результате оказалось возможным учесть влияние быстрых электронных колебаний на относительно более медленные движения ядер водорода. Теперь уже можно сказать, что проясняются тонкости механизма ауторепликации ДНК. Молекула ДНК представляет собой двойную спираль, и ее две «нитки» связаны водородными связями. При репликации эти связи должны сначала «порваться» (или выключиться), а потом снова включиться, чтобы образовались две новые двойные спирали в двух новых клетках. Это происходит с фантастической скоростью и точностью, пока не доступной техническим устройствам.
       В результате нашей работы выяснилось, что этот механизм базируется на некоторой корреляции движения электронов и протонов, которая, в свою очередь, связана с изменениями кислотности среды. Более того, стало ясно, что механизм репликации, основанный на включении-выключении водородных связей, не является уникальной особенностью живых систем и ДНК.
       Недавно опубликованы данные ряда оригинальных исследований химиков из Оксфорда, которые обратили внимание на способность к самокопированию глинистых минералов, для которых характерен химически индивидуальный рисунок поверхности нанослоев. При увеличении влажности миниатюрные кристаллы растут за счет образования водородных связей между слоями, а при высыхании расщепляются на абсолютно идентичные по индивидуальному рисунку пластинки. Каждая из таких пластинок может стать зародышем нового кристалла с тем же рисунком поверхности. Таким образом, просматривается механизм аутокопирования, отдаленно напоминающий механизм самовоспроизведения двойной спирали ДНК и тоже связанный с включением-выключением водородных связей. Возможно, на этом принципе будут работать нанокомпьютеры будущего, только надо понимать, что путь от идеи до технологических решений еще очень далек.
       — Слушая вас, в очередной раз убеждаешься, что голь на выдумки хитра. Получается, что даже в нынешнем, не лучшем своем состоянии российская наука способна внести свой вклад в решение проблемы нанотехнологий. Вы поддерживаете идею академика Алферова о необходимости соответствующей национальной программы? (См. «Новую газету» № 48. — И.С.) Для ее успеха нужны большие вложения или что-то еще?
       — Национальная программа — вещь замечательная, но мне показалось не совсем правомерным упоминание в этой связи Манхэттенского проекта. Его задачей была практическая реализация атомной бомбы, а до этого был большой этап фундаментальных поисков, которые проходили на базе Чикагского университета. С нанотехнологиями мы находимся скорее на этом этапе, и деньги сейчас нужны не на «бомбу», а на фундаментальные исследования.
       Кроме того, для успеха дела необходимы реформа науки, ее дебюрократизация. Существующая организация российской науки сложилась в советский период в условиях жесткого контроля со стороны партийных органов и госбезопасности, и хорошо известен уровень ответственности научных работников во времена Берии.
       В современных условиях почти нет ни контроля, ни ответственности. В этом сейчас убедился известный российский олигарх, который имел неосторожность выделить РАН 33 миллиона долларов на исследования в области водородной энергетики. В результате получил отчет на двух страницах (фигурально выражаясь), разъярился и теперь пытается с помощью ревизоров выяснить, куда ушли его миллионы. Результат расследования можно предугадать — деньги поглотила бесчисленная орда чиновников от науки, которые не хотят да и не умеют организовать работу ученых в новых экономических условиях.
       — Не хотелось бы заканчивать на такой ноте. Расскажите, что это за штуковину вы вносили в институт через окно, зачем она нужна?
       — Это магнит напряженностью поля 21 тыс. гаусс.
       — А для чего может оказаться полезным ваш магнит?
       — Ну, например, наши исследования, возможно, помогут продвинуться в понимании того, как влияют мобильники на человеческий организм. А если более широко — в понимании возможных перспектив использования молекулярного магнетизма в нанотехнологиях будущего.
       
       Беседовала Ирина САМАХОВА, Новосибирск
       
08.09.2005
       

Обсудить на форуме





Производство и доставка питьевой воды

Translate to...
№ 66
8 сентября 2005 г.

Власть и люди
Деньги правозащитников обложили налогом и арестовали их счета. Пока только счета

Заложник Российской Федерации. Адам Читаев арестован за подачу иска в Страсбургский суд

Обстоятельства
Президент берет страну на себя: Эту «бодягу» попросил бы прекратить

Андрей Рябов и Борис Кагарлицкий о «новой социальной политике» Владимира Путина

Посланий Путина не приняли всерьез

Навстречу выборам
Неизвестные подробности вопроса о третьем сроке Путина. Телеканалы игнорируют президента?

Вместо выборов
У Демократии наступил Климовск

Глас народа поддается подделке

Цена закона
122-й закон в действии: детей выгоняли из школы прямо с торжественной динейки

Суд да дело
По просьбе Путина глава ФАККа Швыдкой отозвал иск к министру культуры Соколову

Митинги.Ру
Российские общежития создали активное протестное движение

За рулем
9 сентября — старт нашей акции «Я пропускаю пешеходов»

Азиатские автомобили лидируют на российском рынке

Подробности
Спасение батискафа «АС-28»: английский методом погружения

Сибирь оказалась вне игры

Спорт
Конькобеженцы. За время хоккейного межсезонья клубы покинули в среднем по 15 игроков

Геополитика
Ненависть к успешным. Терроризм как продолжение «национально-
освободительной борьбы»


Мир и мы
Широкий пилотаж: российский военный самолет нарушил воздушное пространство Финляндии

Краiна Мрiй
Не всех пустят в оранжевые огороды

Регионы
Вместо рекордов каскадеры берут фуры

Московский наблюдатель
Могут ли стоять в Москве памятники гитлеровским атаманам?

Технологии
Письмена на воде. Нанотехнологии пока не оправдали надежд человечества. Но ученые продолжают верить

Телеревизор
Эдуард Сагалаев: Я бы сделал круглосуточный канал ток-шоу

Александр Кабаков: Получаю удовольствие от собственной головы

Кинобудка
Сценарист Игорь Болгарин — о том, почему он попросил убрать свою фамилию из титров фильма «Полумгла»

В Венеции Алексей Герман-мл. борется не только за главный приз, но и за Музей кино

Театральный бинокль
Актеры театра «Недослов» общаются на языке мимики и жеста

Добровольцы Троянской войны

Пригласительный билет
Кремлевские тайны в «Кабаре.doc»

Музыкальная жизнь
Мать панк-рока в гостях у Льва Толстого

Культурный слой
Черно ё-моё! Гуманитарная жизнь Коктебеля

АРХИВ ЗА 2005 ГОД
97
96 95 94 93 92 91 90 89
88 87 86 85 84 83 82 81
80 79 78 77 76 75 74 73
72 71 70 69 68 67 66 65
64 63 62 61 60 59 58 57
56 55 54 53 52 51 50 49
48 47 46 45 44 43 42 41
40 39 38 37 36 35 34 33
32 31 30 29 28 27 26 25
24 23 22 21 20 19 18 17
16 15 14 13 12 11 10 09
08 07 06 05 04 03 02 01

«НОВАЯ ГАЗЕТА»
В ПИТЕРЕ, РЯЗАНИ,
И КРАСНОДАРЕ


МОМЕНТАЛЬНАЯ
ПОДПИСКА
НА «НОВУЮ ГАЗЕТУ»:

ДЛЯ ЧАСТНЫХ ЛИЦ
И ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИЙ





   

2005 © АНО РИД «НОВАЯ ГАЗЕТА»
Перепечатка материалов возможна только с разрешения редакции
и с обязательной ссылкой на "Новою газету" и автора публикации.
При использовании материалов в интернете обязателен линк на NovayaGazeta.Ru

   


Rambler's Top100

Яндекс цитирования Rambler's Top100