Основоположником технологии «сверху вниз», как сегодня называются нанотехнологии специалистами этой сферы, считается Альберт Майкельсон, который еще пятьдесят лет назад произнес свой доклад  с названием «Там, внизу, много места», о невидимом микроскопическом мире. Так что же из себя представляют нанотехнологии?  Под этим названием подразумевается создание устройств,способных выполнить определенные задачи, свойства объектов при этом задаются очень малыми размерами, а именно от 1нм – до 100 нм (притом, что 1 нм=1/1000 000 000  доли метра). Для сравнения – 1 нм соответствует длине цепочки из 10-ти атомов, которая соответствует 1/80 000 толщины волоса человека, или 1/100 000 толщины листа обычной бумаги.
  На сегодняшний день вопросом изучения атомов, молекул и их систем – занимаются практически все естественные науки – химия, физика, биология, биомедицина, микроэлектроника. Исследования в этой области обещают большие перспективы в управлении процессами элементарных частиц.

 Рис. 1. Представление о наноразмерах

  Как сказал известный немецкий ученый Планк: «Может случиться в будущем, что процесс, который до настоящего времени считался необратимым, окажется обратимым в результате какого-нибудь нового открытия или изобретения.Тогда всё здание II начала термодинамики разрушится ….».
  Поэтому на сегодняшний день, учитывая малую изученность в этой области, во избежание хаоса в устоявшейся системе терминологии и исследованиях, ученые использует термин «нанотехнологии».
  Известный закон мировой энтропии гласит о движении развития всех процессов в сторону разрушения, деградации и распада. Возможно, научившись управлять нанопроцессами, мы получим возможность вмешиваться в этот процесс и управлять им, переводя в желаемое русло. А следовательно, есть большая вероятность получить при помощи нанотехнологий новые материалы, способные восстанавливаться самостоятельно, а также новые источники энергии. Все это предполагает приближение к бессмертию, а именно к этому стремились все науки прошлых столетий.
  Здесь следует не упускать из внимания опасность нежелательного развития событий при применении активных синергических ресурсов нанотехнологий. Ведь совершив большой скачок, например, с помощью химии органического синтеза, мы можем получить совершенно новую систему с организацией, отличной от всех известных. Это может оказать непредвиденное и разрушительное воздействие на весь мир.

 Рис. 2. Новая форма органической материи

  Вот уже более шестидесяти лет всё живое и мы вместе с ним движемся в русле глобального мутационного процесса. Или, говоря словами известного русского математика С. П. Курдюмова, что мы живем "в режиме с обострением, под которым следует понимать экстремальную фазу развития, сверхбыстрое нарастание нелинейных неустойчивых процессов, порождающих хаос и…… креативность".
  Последние сообщения ученого мира говорят о приближении науки к созданию организмов искусственного происхождения. Так, японскими учеными, под руководством Ichiro Hirao, была «собрана» молекула, отвечающая за наследственность. Составлена она из двух нуклеотидов, синтетически комплиментарных Ds и Pa. «Если удастся расширить генетический алфавит или создать новый, — пишут учёные из университета Киото, — то это откроет ближайшие перспективы для получения белков, а затем и живых существ неприродного, искусственного происхождения».
  Вполне допустима ситуация возникновения новых форм жизни с помощью наносистем, произведенных искусственным путем. Во-первых, известно о вероятности сохранения в природе доисторических древних генетических доклеточных систем, вступив в реакцию с которыми, наночастицы могут сработать в качестве катализатора нового неуправляемого биологического процесса. Это может привести к появлению новых форм жизни и запустить механизм, угрожающий изменением структур границ живой и неживой природы.

 Рис. 3. «Между живым и неживым непереходимой грани
нет» (Н. К. Кольцов)

  Нанотехнологический прогресс обещает продолжить глубокие перемены в структуре окружающего мира. Весьма вероятно, что в природе появятся новые специфические раздражители, обладающие мутагенной активностью, т. е. способностью поражать гены и хромосомы а, следовательно, угрожающие здоровью и жизни всего живого.
  Известно о присутствии в природе элементарных, открытых каталитических систем (ЭОКС), то есть химических объектов, в которых ведется процесс постоянного обмена веществами и энергией с внешней средой. Они способны к образованию новых, сложных соединений и даже живых структур. Пока в пределах II закона термодинамики эти мутагенные организации имеют скрытые, экранированные поля. Но результат встречи этих химических образований с наночастицами трудно себе представить. Ведь это может простимулировать процесс образования новых генов и ,как следствие, создание невероятных форм жизни, которые и предствить трудно.
  Последние шестьдесят лет нашей жизни охарактеризованы мощным развитием органической химии и атомных технологий. Мутационный процесс глобального характера охватил все живое и привел к окончательному завершению пассивного биологического развития мира.
  Последствия влияния деятельности человека на окружающую среду приводят к возникновению генных мутаций живых организмов и мутаций самого человека. Сегодня ясно всем, что антропогенный мутагенез неминуемо ведет весь мир к неуправляемой эволюции, рукотворного характера.
  В совокупности с процессом глобального потепления, эти факторы могут привести к  возможности появления неизвестных ранее генетических элементов.
  Все возможные опасности, связанные с изменением микроскопических систем и организмов, должны быть предусмотрены мировым проектом нанотехнологий. Поэтому необходимо вести токсикологический контроль продуктов, создаваемых с использованием нанотехнологий. Должно быть досконально изучено влияние наночастиц на гены и клетки живых организмов. Так, США выделяют 15% бюджета на экотоксикологию наноматериалов и исследования в этой сфере технологий.
  Важно сделать главным направлением нанотоксикологии  именно изучение и исследование возникающих изменений, вследствие взаимодействия наночастиц и их систем с другими атомными и молекулярными структурами на клетки и гены половой системы.
  Это является важным вопросом, поскольку наследственная информация, содержащаяся в половых клетках, дает нам возможность противостоять хаосу и деградации и делают жизненный процесс все более длительным.
Уже есть примеры токсического влияния наночастиц золота на клетки сперматозоидов.

Рис. 4. Наночастицы золота

  Получаемые результаты с большой очевидностью указывают на необходимость развёртывания более широких, упорядоченных и тщательных исследований генетических и биологических эффектов наночастиц в зависимости от размера этих корпускул, их формы, покрытия поверхности и т. д.
  Пока не выяснены причины такого поведения мужских гамет при воздействии наночастиц золота. Возможно, это происходит из-за залегания микроскопических частиц золота в борозде двухцепочной молекулы ДНК, что ведет к изменениям в жидких кристаллах ДНК, отвечающих за моделирование генов в биологических средах.
  Это подтверждают исследования таиландских ученых, которые подтвердили возможность проникновения наночастиц Au в человеческие сперматозоиды, в их ядра и жгутики, что приводит к нарушению их активности и изменению структуры.
  Хотя эксперименты и опыты, проводимые в сфере изучения влияния нанотехнологий на репродуктивные функции живых организмов, пока малочисленны и проводятся на весьма нешироком спектре биоматериала, они уже показали необходимость обязательного серьезного изучения этих процессов. Ведь, не предусмотрев результаты влияния наночатиц на генетические системы организмов сегодня, завтра можно получить непоправимые последствия.
  Необходимо принимать во внимание, что взаимодействие загрязняющих факторов среды и комплексов наночастиц, может привести к риску возникновения генетических изменений в окружающем животном и растительном мире. Поэтому экологической задачей нанотехнологии должно стать прогнозирование процессов подобного характера и недопущение влияния их на окружающее пространство.
  Для выполнения этой задачи нужно использовать в исследованиях и экспериментах с наночастицами биоматериалы тех природных систем, которые подвергались неблагоприятному воздействию среды обитания, поскольку это дает возможность получения результатов, максимально приближенных к вероятным.
  Планируемое применение нанороботов в биологических системах, создает дополнительную угрозу миру от нанотехнологии.
  Демоны Максвелла – так окрестили этих микроскопических роботов, цель создания которых – внедрение в молекулы и атомы клеток организма, в ткани органов для последующего освобождения их от ненужных шлаков и образований, ведущих к разрушению и энтропии всей биосистемы, в следствие чего будет сохранена и исправлена нормальная работа и жизнедеятельность этого организма.
  Все формы жизни имеют в своем арсенале набор хромосом, воспроизводящих себе подобных. Нанобиороботы, ведущие себя как живые организмы, но не содержащие такого набора, безусловно, будут большим достижением науки. Но тут таится и опасность, поскольку есть вероятность их эволюции в процессе выполнения заданных программ. Выполняя свои функции, эти биороботы смогут перенять программу клеток и также заняться самовоспроизводством, заботой о потомстве и так далее, это может привести к конфликту с генами биосистемы, в которую они внедрены. Дальнейшее развитие событий предположить трудно, но вряд ли оно будет для нас радужным.
  Но не все так плохо в прогнозировании возможных результатов, поскольку есть еще факторы влияния живых организмов, которые смогут помешать нанороботам – это биополя, природа которых до конца не ясна и не изучена. Их воздействие на биороботов также сбрасывать со счетов нельзя.

Рис.5. Нанотехнологии в медецине

  Наступающая пора ускоренного развития нанотехнологий и внедрения их в повседневную жизнь вызывает обоснованную тревогу среди людей. Ведь наночастицы или другие единицы нанометрового уровня в силу своих ультрамалых размеров способны легко проникать внутрь клетки или ядра и интегрироваться с молекулой ДНК.

Вместо заключения

  Это беспокойство вполне обосновано. Поскольку наночастицы можно сравнить с «выпущенным из кувшина джином», так как из-за своих размеров, маленькие наночастицы способны проникать не только в те системы, для которых они изначально предназначались, но и переходить туда, куда мы и не предполагали, оказывать там неблагоприятные воздействия и приводить к неожиданным результатам.
 Особо опасным будет их проникновение в структуры ДНК с целью их изменения, что незамедлительно повлияет на потомство организма и может нанести ему непоправимый вред. В целях безопасности человечества и всего мира в целом, эти вопросы требуют тщательного и детального изучения, поскольку могут иметь очень серьезные последствия при их игнорировании.
  На сегодняшний момент уже существуют пугающие данные о способности фуллеренов протискиваться в ДНК, ее молекулу, и «распускать» ее нити. Поэтому необходимы масштабные исследования генотоксического действия наноматериалов, особенно в производстве лекарственных средств. Это требуется для обеспечения защиты окружающей среды и людей от потенциального влияния мутационных процессов.
  Определить токсогены, как известно, возможно только экспериментальным путем. Поэтому, только базируясь на серьезных исследованиях можно установить защиту от проникновения микроскопических соединений в природную среду. Не сделав этого, мы рискуем последующими поколениями. Как сказал профессор Ю.И. Евдокимов, специалист в нанотехнологии: «развитие нанотехнологий, опережающее токсикологическую оценку создаваемых продуктов, может сослужить плохую службу этому новому направлению в науке и биотехнологии».
  С другой стороны исследования процессов влияния наноматериалов  на хромосомы, гены, ферменты, белки и другие структуры биологических элементов могут принести и немалую пользу человечеству, поэтому отказываться от них из-за страха перед возможными неприятными последствиями не стоит.