Nanotechnologie. Konieczna przyszłość czy zabawa w Boga?

Nowy wspaniały świat. Manipulowanie atomami. Tworzenie niewyobrażalnie małych struktur o wyjątkowych właściwościach. Nanotechnologie, która może i już rewolucjonizuje nasze możliwości w wielu obszarach życia. Otwiera zarazem nowe perspektywy w świecie medycyny. Będzie mogła nas skuteczniej leczyć a być może nawet i usprawnić funkcjonowanie organizmu ludzkiego. Stąd już tylko krok do nowej wersji człowieka. Czy chcemy jednak być jak filmowy bohater filmu „Robocop”?

Nanotechnologie łączą ze sobą niezwykle różnorodne zastosowania, często niemające ze sobą nic wspólnego. Ich jedyną wspólną cechą jest wymiar. Mówimy o produkcji materii w skali nanometrowej, co odpowiada jednej miliardowego metra. Powiedzmy, że nanometr jest skalą pośrednią między atomami a najmniejszymi istniejącymi obiektami. W momencie, kiedy ludzkość odkryła atom, można powiedzieć, że była już w dziedzinie nanotechnologii.

Po co jednak „kształtować materię” w skali nanometrowej, skoro jest tak skomplikowana? Po pierwsze, aby zmniejszyć rozmiar obiektu. Mieć lżejszy, mniej nieporęczny komputer. Następnie, ponieważ kiedy zmniejszamy rozmiar materiałów, zmieniają się ich właściwości fizyczne i chemiczne. Nanotechnologia służy wszystkiemu, co można zrobić, łącząc struktury cząsteczka po cząsteczce, a nawet atom po atomie.

Nanotechnologie, czyli im jest mniejszy, tym szybszy

Nanotechnologia to możliwość budowania materiałów, konstrukcji, systemów, komputerów, robotów, a nawet całych fabryk, których cały rozmiar będzie rzędu nanometra, czyli tysięcznej grubości włosa. Nanotechnologia nie jest już domeną science fiction, zaczyna wychodzić z laboratoriów. Niektóre podstawowe składniki, takie jak nanorurki węglowe (wysoce rakotwórcze zarazem), są już produkowane w ilościach przekraczających dwadzieścia ton rocznie. Możliwe jest już przesuwanie atomów jeden po drugim i składanie ich. W 2003 roku zrealizowano w ten sposób pierwsze wiązanie atomowe, preludium do montażu niestandardowych cząsteczek, a nie w wyniku przypadkowych reakcji chemicznych. Nano silniki, nanosensory, nanokomputery są w fazie projektowania, będą znacznie szybsze niż nasze najpotężniejsze komputery, szanując jedno z praw natury: im jest mniejszy, tym szybszy.

Nanotechnologia to nic innego jak manipulacja atomami i cząsteczkami w skali nanometr  (jednostki miary około milion razy mniejszej niż średnica główki szpilki). W tej skali materiały można „dostosować”, aby wykazywały właściwości użytkowe, aby tworzyć szybsze, lżejsze i bardziej wydajne urządzenia i systemy, a także nowe kategorie materiałów. Technologia ta z pewnością wpłynie na wszystkie sfery naszej egzystencji, w tym na zdrowie, elektronikę, sektor energetyczny, obronność, zdrowie i żywność. Technologia przyszłości, która niesie ze sobą zagrożenia. Negatywne skutki z jej zastosowania mogą zniwelować korzyści z niej płynące.

Niektóre obszary nanotechnologii rozkwitły, szczególnie w dziedzinie nanoelektroniki, gdzie miniaturyzacja przyspieszyła i doprowadziła do pojawienia się przenośnego sprzętu o stale rosnących funkcjach i coraz niższym zużyciu, a tym samym zwiększonej autonomii. W dziedzinie zdrowia nanomedycyna miała stać się nowym paradygmatem zarówno wczesnej diagnozy, jak i nowych, mniej inwazyjnych i skuteczniejszych metod terapeutycznych. 

Czy nanomedycyna jest zdrowa?

O ile to pierwsze nie budzi specjalnych obaw, o tyle nanomedycyna już tak. Musimy się zastanowić, czy chcemy, aby w przyszłości człowiek wyglądał jak filmowy Robocop? Poprawa ludzkich zdolności, jest być może obszarem, w którym nanomedycyna będzie miała największy wpływ. W połączeniu z innymi nowymi technologiami nanomedycyna zasadniczo umożliwi modyfikację struktury, funkcji i możliwości ludzkiego ciała i mózgu. Obecność nanorobotów w organizmie człowieka pozwoli na przykład, zwiększyć liczbę powiązań między neuronami a tym samym zwiększyć jego zdolności umysłowe. Człowiek byłby osobą biologiczną ulepszoną za pomocą środków niebiologicznych. Gdzie kończy się człowiek, gdzie zaczyna maszyna?

Badania nad nanoimplantami i protezami mogą prowadzić do rewolucyjnych zastosowań. Droga do ludzkiej doskonałości a może nawet do nieśmiertelności. Wszak o tym przecież marzymy. Już teraz różne terapie antyrakowe są wyjątkowo drogie i nie wszystkich chorych na nie stać. Koncerny farmaceutyczne czerpią z tego tytułu niewyobrażalne zyski. Jaką będziemy mieli gwarancję, że firmy biotechnologiczne korzystające z nanotechnologii umożliwiającej poprawę i przedłużenie ludzkiego życia nie skierują swojej oferty wyłącznie do zamożnych tego świata? Byłby to kolejny krok do zwiększenia i tak już olbrzymich dysproporcji społecznych. Podział na „ulepszonych bogatych” i „biologicznie niepełnosprawnych biednych”. Witajcie w nowym wspaniałym świecie Aldousa Huxleya!

Czy nanoleki nas uleczą

Zwolennicy nanotechnologii w medycynie przytoczą argumenty przemawiające na jej korzyść. Zminiaturyzowane urządzenia diagnostyczne, implanty z powłokami poprawiającymi biokompatybilność i bioaktywność, nanowektory do transferu genów, mikrochirurgię, wektoryzację leków. Podobnie jak sztuczne implanty, te bioelektroniczne nanoroboty umożliwiają regulację pewnych niedoborów funkcji metabolicznych. To prawda i nikt nie kwestionuje potencjalnych korzyści. Wątpliwości budzi możliwość, choć na razie potencjalna, wykorzystania nanotechnologii do udoskonalania ciała ludzkiego. Ponadto bardzo niewiele wiadomo na temat wpływu nanomateriałów wykorzystywanych do opracowywania nanoleków na zdrowie i środowisko. Nieadekwatność badań w toksykologii, nawet jeśli zjawisko to ma tendencję do ewolucji, nie daje nam na razie wszystkich gwarancji. Mimo że nanoprodukty (w tym nano leki) są już komercjalizowane, żadne państwo nie opracowało przepisów regulujących podstawowe kwestie bezpieczeństwa w nanoskali. 

Oprócz natury filozoficzno-etycznej zastosowania nanotechnologii w medycynie istnieje jeszcze aspekt zachowania naszego gatunku (nawet już ulepszonego). Nanotechnologia wstrzyknięta do ludzkiego ciała może przejąć nad nim kontrolę i manipulować jej nosicielem. W przeciwieństwie do biologicznych wirusów i bakterii, nic nie może powstrzymać namnażania się nanorobotów, z wyjątkiem ich całkowitego zniszczenia przez broń jądrową, jeśli zrobimy to na czas. Jeśli tylko jeden wymknie się spod kontroli, wszystko jest stracone. Namnażanie się bakterii jest ograniczone przez zasoby białkowe środowiska: bakteria musi rozkładać inne pierwiastki organiczne, aby rosnąć i się rozmnażać. Inwazje szarańczy i koników polnych zatrzymują się, gdy te owady nie mają nic do jedzenia. Namnażanie nanorobotów, wręcz przeciwnie, nie znałoby granic: nanorobot nie musi rozkładać innych organizmów. Łączy atomy, których potrzebuje, jeden po drugim, wokół siebie. Atomy te będą atomami wodoru, węgla, żelaza, tlenu, prawdopodobnie ich mu nie zabraknie.

Nanotechnologie do zabijania

Naiwnością byłoby założenie, że nanotechnologia nie znajdzie zastosowania w przemyśle obronnym. Konsekwencje były daleko idące. Produkcja i zastosowanie substancji toksycznych (nanorurki węglowe są przykładem wysoce toksycznej substancji już wyprodukowanej przez inżynierię molekularną), leki psychotropowe, substancje pasywne, pozornie bezpieczne, ale zamieniające się w truciznę po otrzymaniu zakodowanego sygnału. Nano wirus, rozprzestrzeniający nowe choroby, które zostaną wyleczone dopiero po otrzymaniu zakodowanego rozkazu lub aktywujące ośrodki nerwowe odpowiedzialne za odczuwanie bólu. Infekujące niektórych przywódców. Szantaż planetarny. Fikcja, czy potencjalne zagrożenie? Nie trudno sobie wyobrazić Nano wirusy, które zabiłyby tylko niektórych ludzi, na przykład przeciwników politycznych. Mniej śmiercionośne, ale równie niebezpieczne, nanomaszyny mogłyby dostać się do czyjegoś mózgu i uniemożliwić myślenie o pewnych rzeczach a osoba nawet nie zdawałyby sobie z tego sprawy.

Kolejną kwestią jest rozpuszczalność i trwałość nanomateriałów. Co dzieje się na przykład z nierozpuszczalnymi nanocząsteczkami? Jeśli nie można ich rozbić, strawić lub zdegradować, czy istnieje niebezpieczeństwo, że będą się gromadzić i uszkadzać narządy? Nanomateriały, w tym nieorganiczne tlenki metali i metale, najprawdopodobniej stanowią zagrożenie w tej dziedzinie. Ponadto, ze względu na wysoki stosunek powierzchni do masy, Nanocząstki są wysoce reaktywne i mogą na przykład wywoływać nieznane reakcje chemiczne lub wiążąc się z toksynami, umożliwić im dostanie się do komórek, do których w przeciwnym razie nie miałyby dostępu.

Nanotoksyczność

W opinii wydanej w październiku 2008 roku francuska Agencja Bezpieczeństwa I Higieny Pracy (Afsset) uznała, że istnieje ryzyko nanotoksyczności: „nie można wykluczyć istnienia szkodliwego wpływu na człowieka i środowisko”.

To nie wszystkie zagrożenia. Wyposażony w odpowiednią technologię utalentowany haker będzie w stanie zaprojektować samoreprodukujący się Nano wirus. Nano system analogiczny do ludzkiego wirusa (w rzeczywistości bardziej do bakterii), zaprojektowany do budowy duplikatu siebie, atom po atomie, ale znacznie szybciej: tylko kilka sekund na pokolenie. Biorąc pod uwagę to, co zrobiono z wirusami komputerowymi, można bezpiecznie założyć, że dziesiątki tych Nano wirusów będą mogły ujrzeć światło dzienne każdego roku.

Składanie atomów albo zabawa w Boga

Eric Drexler w swojej książce „Machines of Creation. The Rise of Nanotechnology”, opublikowanej w 1986 roku napisał o świecie, w którym człowiek składałby atomy jeden po drugim i robił wszystko, co chce. 

„Obietnice medyczne były najbardziej oszałamiające. Leki byłyby rozprowadzane bezpośrednio do serca chorych narządów i komórek, cząsteczki-maszyny lub nanoroboty krążyłyby w naszych naczyniach krwionośnych, aby monitorować i naprawiać wszelkie zmiany, bez względu na to, jak poważne lub mikroskopijne, a nawet zanurzyć się w naszym DNA, aby skorygować aberracje genetyczne lub niefortunne mutacje, zatrzymać proliferację guzów”.

Nanotechnologia jest w stanie to zapewnić. Pytanie tylko jakim kosztem?

Nanotechnologie mogą być źródłem kwestionowania społeczeństwa, a nawet samego człowieka, podnosząc wiele problemów etycznych. Mnożenie wielu zastosowań medycznych nanotechnologii może go przekształcić poprzez modyfikację i ulepszenie. Istnieją już stowarzyszenia w Stanach Zjednoczonych, ale także w Europie, które marzą o pojawieniu się „supermana” wzmocnionego nanotechnologiami i wspieranego przez nanoroboty. Zgodnego z hasłem Światowego Stowarzyszenia Transhumanistów (WTA): „Lepsze umysły, lepsze ciała, lepsze życie”. 

Nanotechnologie. Między korzyściami i zagrożeniem

Człowiek ryzykuje zredukowanie do swoich parametrów genetycznych i biochemicznych, identyfikacji osobnika do jego profilu. Zagrożeniom dla zdrowia i integralności ludzkiej towarzyszyć musi niezbędna refleksja nad ryzykiem naruszenia wolności jednostki ze względu na niemal nieskończone możliwości techniczne i swobodę działania nanomateriałów.

Nanotechnologie nie są złem absolutnym. Należy jedynie zastanowić się, gdzie zaczyna się i gdzie kończy granica ich zastosowania w medycynie. W przeciwnym razie homo sapiens stanie się tworem NBIC – N dla nanotechnologii, B dla biotechnologii, I dla informatyki, i C dla poznania, sztucznej inteligencji). Potencjalnie nieśmiertelnym dzięki rozwojowi tych nowych form medycyny i potędze technologii.