Все новости от 12 ноября 2004 г.

Химия обещает сделать жизнь лучше… а крыс — умнее

Группа ученых из Института биохимии Макса Планка в Мартинсриде, Германия, предложила специальный чип, способный стимулировать и контролировать ткани мозга. При возбуждении синапса в размещенном рядом чипе повышается электрическое напряжение. И наоборот, при подаче напряжения на этот чип он вызывает химическое возбуждение синапсов в тканях мозга.

Пока группа использует свою технологию исключительно для изучения реакций нейронов улитки, участков мозга крысы и некоторых других типов нервных клеток. Группа не планирует разрабатывать коммерческие продукты, однако ее технология создает возможности для регистрации компьютерами хода мысли (или управления им). «Истинная задача заключается в том, чтобы создать контент-адресуемую память, как у живых существ, — сказал нейрофизик Петер Фромхерц, выступая на Международном конгрессе по нанотехнологиям, который проходил на этой неделе в Сан-Франциско. — На самом деле динамику мозга можно видеть при помощи микросхем КМОП».

Если хочешь заглянуть в будущее, то конференция по нанотехнологиям — самое подходящее место. В числе других обсуждавшихся на трехдневном мероприятии идей были топливные элементы, работающие на растительном материале, в том числе выделяемом из почвы; чипы, способные обнаруживать признаки болезни за несколько дней до появления физических симптомов; а также компьютеры, управляемые цепочками реакций между молекулами оксида цинка.

Хотя инвесторы, аналитики и широкая публика часто относятся к ней скептически, нанотехнология — способ изготовления продуктов из искусственных молекул или компонентов размером до 100 нм — быстро набирает силу. В 2004 финансовом году правительства США, Европейского Союза и Японии вложат в нанотехнологии по $900 млн с лишним, утверждает Майкл Роко, председатель подкомитета нанотехнологии Национального фонда науки. Ранние экспериментальные результаты выглядят многообещающе. Три года назад Роко считал, что молекулы для обнаружения рака на самых ранних стадиях появятся лет через 20-30. Теперь ясно, что такие молекулы могут быть созданы уже к 2015 году.

Нанотехнология чрезвычайно привлекательна тем, что позволяет манипулировать веществом на молекулярном уровне, создавая новые материалы или используя явления, прежде неконтролируемые. Доминирующей темой конференции стало исследование того, что происходит в природе.

Например, Университет Генуи продемонстрировал ранние результаты исследований, которые привели к созданию микроскопических трубок, способных восстанавливать нервные ткани человека. Нервы, если их разрезать, обычно выделяют белки, образующие ткани рубца, которые помогают залечить рану, но препятствуют воссоединению нервных волокон. Трубка испускает антитела, подавляющие выделение белков, ответственных за образование рубца, а внутри нее содержатся волокна, способствующие восстановлению деятельности нерва. Если жертву доставить в больницу в течение нескольких часов, то травму, нанесенную циркулярной пилой, удастся вылечить.

Тем временем Sandia National Laboratories предложила то, что она называет «микроскопической химической лабораторией», — чип, способный обнаруживать опасные биологические агенты в минимальных пробах воздуха. О нем рассказал директор центра интегрированных нанотехнологий Sandia Терри Мичальске.

Микролаборатория, как и нервные трубки и мозговой чип, не является наномасштабным устройством. Их размеры измеряются миллиметрами. Продуктами нанотехнологий их делает внутренняя мембрана, способная захватывать для анализа отдельные молекулы. (В мозговом чипе наномасштабным элементом служит 50-нм барьер, проводящий сигналы от чипа к тканям и наоборот.)

Будущее не кажется ученым очень уж радужным. К 2007 или 2008 году мировая добыча нефти может достичь пика, после чего начнет сокращаться, отметил Стивен Чу, директор Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и лауреат Нобелевской премии. Еще хуже то, что если не будут найдены новые виды топлива, продолжительные засухи на юго-востоке США станут предвестником глобальной катастрофы, вызванной потеплением климата из-за парниковых газов. «Через 150 лет, если мы не исправим положение, жизнь на нашей планете прекратится», — заявил Чу.

Один из способов избежать этой судьбы, возможно, кроется в области синтетической биологии, которая занимается созданием растений — или генетически модифицированных бактерий, — способных выделять метан или другие виды топлива. Джей Кизлинг из Беркли уже получил в лаборатории палочки e.coli, выделяющие антималярийный лекарственный препарат, который в природе встречается только в редких растениях из Юго-Восточной Азии. Синтетическая биология — «скорее искра в моих глазах, чем что-то реальное», — сказал Чу. Тем не менее в Беркли создана специальная группа для исследований в этой области.

Компьютерная индустрия тоже оказалась перед лицом серьезных технических трудностей, отметил директор научно-исследовательского центра IBM в Алмадене Ганс Коуфал. Затраты на строительство новых заводов по производству микросхем и приближение предела миниатюризации ведут к тому, что закон Мура в ближайшие годы прекратит свое действие, — даже Intel с этим согласна. «Это будет означать конец нашей бизнес-модели», — сказал Коуфал.

К счастью, первоначальные исследования выглядят многообещающе, и в финансовом плане такая перестройка может оказаться благом. «Мы заставим их (микросхемы) собираться самостоятельно», — заверил Коуфал. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Serge 13 Nov 2004 3:17 PM
Не первый раз Майкл Канеллос пиарит акции нанотехнологических компаний.