تسخیرکنندگان علم و فناوری آینده در سه گروه فناوری اطلاعات(information technology)، نانوفناوری (nanotechnology) و زیست فناوری (biotechnology) خلاصه می شوند.
نانو فناوری که molecular manufacturing نیز نامیده می شود یکی از شاخه های دانش است که راه را برای یک انقلاب صنعتی در قرن حاضر هموار می کند و در حال حاضر از جمله علومی است که اکثر جوامع را به خود مشغول ساخته و در زمینه های مختلفی از قبیل مشکلات بهداشتی و محیطی راه حل های مناسبی ارائه می دهد. علاوه بر این فرآورده های تولید شده از این علم تاثیر به سزایی بر اقتصاد جهانی خواهد داشت.
در کوچکترین سلول انسانی همه اطلاعات مربوط به یک موجود زنده از قبیل رنگ مو، رشد استخوان و عصب ها وجود دارد. همه این اطلاعات در قسمت بسیار کوچکی از سلول به نام DNA که شامل حدوداً پنجاه اتم می باشد ذخیره می گردد (نه تنها سطح یا به عبارتی تعداد اتم ها بلکه نحوه قرار گرفتن این زنجیره ها در ذخیره سازی اطلاعات زیستی اهمیت دارد).
فناورینانو واژهای است کلی که به تمام فناوریهای پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق میشود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود ۱nm تا ۱۰۰nm میباشد. (۱ نانومتر یک میلیاردیم متر است)
اولین جرقه فناوری نانو در سال ۱۹۵۹ زده شد(البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود). در این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان "فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد" ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آیندهای نزدیک میتوانیم مولکولها و اتمها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم.
واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال ۱۹۷۴ بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد(وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر میباشد، به کار برد. در سال ۱۹۸۶ این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان :"موتور آفرینش: آغاز دوران فناورینانو" بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیقتری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان "نانوسیستمها، ماشینهای مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها" توسعه داد.
تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوریهای دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار میگیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست؛ بلکه زمانی که اندازه مواد دراین مقیاس قرار میگیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت خوردگی و ... تغییر مییابد.
● جایگاه نانو فناوری در جهان امروز: چه کسی در این رقابت پیروز خواهد شد؟
شواهد زیادی نشان می دهند که اکثر جوامع به کسب فناوری نانو نیاز مندند و فواید و تاثیرات مثبت این فناوری بر همگان آشکار است، چراکه:
▪ اول:
علم نانو با سرعت غیرقابل تصوری در زمینه های مختلفی که بشر نیازمند آنهاست در حال پِیشرفت است. هر چند در ابتدا هدف این علم ساختن نانو کامپیوتر ها و نانو ماشین هایی بود که بتوانند مانند رباط در سطح اتمهای موجودات به فعالیت بپردازند ولی به سرعت بر علوم مواد، الکترونیک و حتی پزشکی سایه گسترانید.
▪ دوم:
ارزیابی پیشرفت نانو توسط دانشمندان کمترین شک را در مورد اینکه این علم به زودی انقلابی پدید خواهد آورد، برای همگان باقی گذاشته است. دکتر Richard Smally برنده جایزه نوبل شیمی معتقد است که تاثیر علم نانو بر سلامتی و استاندارد های زندگی آدمی هم سنگ ترکیبی از تاثیر میکرو الکتریک، تصویر برداری پزشکی، مهندسی کامپیوتر و پلیمر های ساخته دست انسان در قرن اخیر خواهد بود.
▪ سوم:
تحقیقات در زمینه نانو تا کنون موفقیت آمیز بوده به گونه ای که در سالهای اخیر نانو فرآورده های زیادی از قبیل nanopipe، nanomix و nanotubeها وارد عرصه بازار شده اند. تخمین زده می شود که محصولات این فناوری در سال ۲۰۱۴، ۱۶۰۰ میلیارد دلار از بازار جهانی را به خود اختصاص دهد و بیش از ۱۰ میلیون شغل جدید در حیطه ی تولید مرتبط با نانو به جهان عرضه خواهد شد.
▪ چهارم:
انتشارات در زمینه ی این فناوری حدود ۶ برابر شده و تعداد اختراعات ثبت شده در این زمینه به طور روز افزون در حال افزایش است.
▪ پنجم:
سرمایه گذاری در زمینه نانو از ۵۰۰میلیون دلار در سال ۱۹۹۹ به ۴ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۴ رسیده است.
● انتشارات و تحقیق و توسعه:
انتشارات علمی مهمترین شاخص ارزیابی ابزده فعالیت های علمی به شمار می رود، بر اساس اطلاعات به دست آمده از (SCI (science citation index پژوهشگران امریکایی بیشترین سهم را در انتشار مقالات مرتبط با نانو دارند و در فاصله سالهای ۱۹۹۹-۲۰۰۴ بیش از ۱۸۰۰۰ مقاله توسط آنها در این زمینه انتشار یافته و پس از آن ژاپن با ۸۰۰۰ مقاله و چین و آلمان با حدود ۷۰۰۰ مقاله قرار دارند، کشور های انگلیس و پس از آن فرانسه، ایتالیا، کره جنوبی، کانادا و اسپانیا در رده های بعدی هستند.
در زمینه تحقیق و توسعه (R&D) این تقسیم بندی کمی متفاوت است به طوریکه، آمریکا، اروپای غربی، ژاپن و کره جنوبی کشورهایی هستند که تا سال ۲۰۰۲ بیشترین سهم را در تحقیق و توسعه فناوری نانو در میان کشور های جهان به خود اختصاص داده اند.
● ثبت اختراع:
اختراعات ثبت شده توانمندی جوامع را در تبدیل نتایج علمی به توسعه اقتصادی و فناوری نشان می دهند. مرکز ثبت اختراع اروپا (the European Patent Office) مناطقی از جهان که در زمینه نانوتکنولوژی بیشترین اختراعات موثر بر اقتصاد جهانی را به ثبت رسانده اند مشخص کرده . بر اساس این اطلاعات ثبت اختراع در زمینه ی نانو در سال ۱۹۹۹ با یک اوج روبرو بوده و پس از آن رشدش به صفر رسیده و مجددا در سال ۲۰۰۲ اوج گرفته است.
در این زمینه نیز آمریکا بیشترین و قوی ترین سهم را به خود اختصاص داده به گونه ای که بیش از نیمی از اختراعات ثبت شده و اوج گیری ثبت اختراع مربوط به سالهای ۱۹۹۹ و ۲۰۰۲ را به اختراعات ثبت شده توسط پژوهشگران امریکایی نسبت می دهند و پس از آن ژاپن، آلمان، انگلیس و فرانسه قرار دارند.
● سرمایه گذاری:
ستاد فناوری نانو آمریکا ( National Nanotechnology Initiative in the US) در سال ۱۹۹۹ اولین گام را در آغاز رقابت جهانی در زمینه حمایت از پژوهش های نانو برداشت هر چند کشور های اروپایی در دهه ۱۹۸۰ حمایت از پژوهش در زمینه ی نانومواد را آغاز کرده بودند.
باز هم آمریکا با اختصاص ۹۱۰ میلیون دلار بودجه دولت در سال ۲۰۰۴ در زمینه حمایت مالی در این زمینه پیشتاز است و پس از آن ژاپن و اروپا ببِشترین سرمایه گذاری را در این زمینه کرده اند.
● جایگاه ایران در این رقابت جهانی کجاست؟
پژوهش در زمینه نانو در کشور ما نیز طی سالهای اخیر سیر رو به پیشرفتی داشته، فناوری نانو به عنوان یکی از اولویتهای فناوری کشور در برنامه چهارم توسعه مورد توجه قرار گرفته است. یکی از سیاست های شورای عالی انقلاب فرهنگی در راه رسیدن به این مهم تامین منابع لازم برای سرمایهگذاری و کسب یک تا دو درصد سهم بازارجهانی فناوریهای نانو می باشد.
تعداد مقالات منتشر شده از سوی ایرانیان در زمینه نانو در سال ۲۰۰۶ به ۲۵۰ عدد رسیده است که ایران را در میان کشورهای اسلامی در مقام نخست قرار می دهد. ستاد ویژه توسعه فناوری نانو جهت دهی و هدایت این فناوری در کشور راعهده دار شده و برنامه ۱۰ ساله توسعه فناوری نانو (۲۰۰۵-۲۰۱۴) توسط دبیرخانه این ستاد برنامه ریزی شده است.
بر طبق سیاستها و راهبردهای ارتقاء و توسعه فناوری نانو در جمهوری اسلامی ایران، به دبیرخانه ستاد ویژه توسعه فناوری نانو اجازه داده میشود از طریق تشکیل صندوق حمایت از سرمایهگذاری فناوری نانو، امکان سرمایهگذاریهای مشترک با دستگاههای اجرایی ذیربط در حوزههای اولویت دار را فراهم نماید و دستگاههای اجرایی ذیربط میتوانند منابع مالی خود را از طریق این صندوق در زمینه فناوری نانو سرمایه گذاری نمایند و دستگاههای اجرایی ذیربط موظفند با آیندهنگری و کسب آمادگی، استانداردها و تأییدیههای لازم را جهت ورود محصولات فناوری نانو ساخت داخل به بازار با سرعت مطلوب تدوین و جهت تصویب به ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ارائه نمایند.
سایت ایرانی http://www.nano.ir/ جدیدترین دستاوردها و رویدادهای نانو در ایران را در اختیار خوانندگان قرار می دهد و ادعا می شود که این سایت در رده ی پر بیننده ترین سایتهایی است که در این زمینه فعالیت می کنند.
● ملاحظات اخلاقی:
اما به موازات پیشرفت این علم دغدغه های زیادی در زمینه ملاحظات اخلاقی مرتبط با نانو به وجود آمده که جزء جدایی ناپذیر هر نوع علمی ایست که به گونه ای پا در عرصه زیست پزشکی می گذارد و البته آنچه در ابتدا بیش از همه نگرانی ایجاد کرده بود این موضوع بود که به نظر می رسید نانو با سرعتی که پیشرفت می کند ملاحظات اخلاقی را پشت سر خواهد گذاشت.
اولین بیانیه ها در زمینه ی ملاحظات اخلاقی نانو ملکولار در موسسه Foresight توسط کی اریک درکسلر ایجاد شد و پس از آن در سالهای ۲۰۰۱-۲۰۰۲ اولین کنفرانس ها در رابطه با ملاحظات اخلاقی، حقوقی و کاربرد های اجتماعی نانو بر گزار شد. در ادامه سعی می کنیم به مهمترین دغدغه هایی که به موازات پیشرفت این فناوری بشر را تهدید می کنند بپردازیم:
▪ امنیت حریم خصوصی آدمی
هر چند فناوری نانو می تواند برای انسانها امنیت و آسایش به بار آورد ولی همواره این سوال مطرح است که با ظهور میکروفون ها، دوربین ها و وسایل از این قبیل در ابعاد تقریبا غیر قابل مشاهده، چگونه می توان از حریم خصوصی انسانها محافظت نمود؟ از طرفی این فناوری می تواند به انبار مهمات برای بیو، تکنو و حتی نانو تروریسم تبدیل شود.
چه کسی قرار است جهت دهی این علم را به سوی تهاجمی یا تدافعی بودن تعین کند؟ تا چه حدی شفاف سازی برای پیشگیری از سوء استفاده های احتمالی لازم خواهد بود؟
▪ پیامد های محیطی
سوال دیگری که در رابطه با نانو مطرح می شود این است که نانومواد و نانوذرات تولید شده قرار است چه جایگاهی در محیط اطراف ما داشته باشند و تاثیرات مفید، مضر و ناخواسته آنها بر محیط چه خواهد بود؟
این موضوع یکی از مهمترین دغدغه هایی است که در زمینه ی ملاحظات اخلاقی مرتبط با نانو وجود دارد. و افرادی که در تولید، جابجایی، استفاده و از بین بردن این مواد دخیل هستند، بیشتر در معرض خطر خواهند بود. از جمله موارد دیگری که در این زمینه قابل تامل است، اثرات نانو ذرات بر روی سلامتی انسانها از جمله بیماریهای قلبی و ریوی ناشی از نانوذرات قابل استنشاق و تجمع نانو ذرات غیر قابل بازیافت در کبد و مغز و ورود آنها به زنجیره غذایی انسانهاست.
▪ سناریوی Grey-goo
این سناریو بیان می کند دستگاههایی که با این فناوری ساخته می شوند می توانند به گونه ای برنامه ریزی شوند که به صورت غیر قابل کنترل تعداد بی نهایت از خود تکثیر کنند بدین ترتیب نانو ربات ها که به این شیوه تکثیر می شوند همه چیز را در جهان می بلعند و اکوسیستم را با تغییر هر آنجه برای آنها نامطبوع است تخریب خواهند کرد.
▪ Nano-divide
پر واضح است که سهم کشور ها و جوامع مختلف در زمینه تحقیق و پژوهش و دستیابی به این فناوری و کاربردهای آن بر حسب نیاز های اساسی هر جامعه متفاوت خواهد بود. برای مثال مهمترین نیاز های ساختاری جوامع در حال توسعه را مسائل و مراقبت های بهداشتی تشکیل می دهد، هر چند نانو می تواند کشور های در حال توسعه را در رسیدن به ساختارها و زیر ساختارهای مناسب یاری رساند ولی عدم سرمایه گذاری این کشورها در زمینه های دیگر علم منجر خواهد شد که در آینده هزینه های گزافی را برای تامین این محصولات متحمل شوند و این موضوع منجر به ایجاد شکافی میان جوامع خواهد شد که از آن با عنوان Nano-Divide یاد می کنند. و این موضوع تصمیم گیری صحیح و سیاست گذاریهای ویژه ای را از طرف دولت های در حال توسعه می طلبد.
