javad jan
05-24-2013, 10:50 AM
فناوری نانو؛ جبران عقب ماندگی‌ها
مهدیه خسروی
فناوری نانو یا آنطور كه بعضی وقتها از آن نامبرده میشود، تولید مولكولی شاخه‌ای از مهندسی است كه به طراحی و تولید انبوه مدارهای الكترونیك كوچك و ابزارهای مكانیكی، در مقیاسهای مولكولی، می‌پردازد.
هنگامی که برای اولین بار در اوایل دهه 1980 میلادی پیشگام عرصه فناوری نانو اریک درکسلر نظریه جسورانه خود را انتشار داد، بهترین پاسخی که دریافت کرد عکسالعملهایی توام با شک و تردید بود. این نظریه تازه مطرح شده خوبتر و رویاییتر از آن به نظر میرسید که واقعیت داشته باشد و حتی از دید بسیاری از دانشمندان و اهل نظر کل مسئله غیرممکن مینمود. با این وجود قوانین فیزیک راه خود را می روند و اهمیت زیادی برای ابراز نظرها و بیمها و امیدهای ما قائل نیستند. از این رو گرچه زمان لازم است تا این نظریه محقق شود اما به هیچ‌وجه غیر ممکن نیست و حتی اجتناب ناپذیر هم خواهد بود.
نگاه از زاویه فواید و مضرات
هر فناوری قدرتمندی همانقدر که فواید و محاسن به ارمغان میآورد میتواند مضر هم باشد. فعالان عرصه نانو از بدو مطرح شدن آن به خطرات و نگرانیهایی که ممکن است توسط این فناوری ایجاد شود توجه داشته و در پی بررسی و رسیدگی به آنها بودهاند. تغییراتی که در اثر فناوری نانو پدید آمده است، نه در حد و اندازه تغییرات ناشی از انقلاب صنعتی بلکه بسیار فراتر از آن خواهد بود. سوال مهمی که مطرح میشود آن است که چگونه باید با این تغییرات مواجه شد؟ چه سیاستها و خط مشیهایی باید در خلال پیشرفت و گسترش این فناوری نوظهور اتخاذ شود؟
درکسلر در کتابش با عنوان "موتورهای آفرینش" که در سال 1986 به چاپ رسید به گونهای مبسوط به این موضوع پرداخته است. همچنین وی درسال 1988 در مقاله آیندهنگرانهای تحت عنوان "گفتگویی پیرامون خطرها" به نگرانیهایی که تا آن زمان مطرح شده بودند پرداخته است. یک راه حل که برای رویایی با این مشکلات بالقوه توسط بیل جوی، موسس و رئیس شرکت سان میکروسیستم، مطرح شد از این قرار بود: "برای اجتناب از نتایج وخیم و پیامدهای وخیم که ممکن است فناوری نانو با خود همراه داشته باشد، باید از این فناوری به طور کامل چشمپوشی و تحقیقات و توسعه در این زمینه را به طور کامل متوقف کرد." این راه حل «جوی» در واقع همان پاک کردن صورت مسئله است.
این راه حل خود سبب بروز مشکلات زیادی میشود: بازداشتن محققان از تحقیق درباره فناوری نانو و نیز جلوگیری از تولید وساخت محصولات با استفاده از این فناوری كه شانسهای زیادی در آن نهفته است و شکوه پیروزی در آن موج میزند و در کل ممنوعیت های ملی و بینالمللی نه تنها کارساز نیستند، بلکه این خلا در قوانین موجود خود میتواند منجر به رواج تحقیقات به صورت زیرزمینی شود. درست در همین زمان است که تابعان و مطیعان تحریمهای وضع شده موجبات محرومیت خود را از بسیاری از فواید حاصل از این فناوری نوین فراهم خواهند ساخت. پس حال که تحریم کارساز نیست، بهترین راه مواجهه با نگرانیها و پیامدهای منفی که فناوری نانو به دنبال خود دارد چه خواهد بود؟ در کل نگرانیها و خطرها را میتوان در قالب دو گروه عمده دستهبندی کرد: سوءاستفادههای عمدی و خطرات غیرعمدی.
بهترین راه پرهیز از بروز سوءاستفادههای عمدی، یعنی استفاده نابجا توسط برخی گروههای کوچک یا ملتها که سبب ایجاد آسیبهای فراوان میشوند، وضع معیارهایی بر مبنای درک روشن از این فناوری است. از جمله موارد، میتوان در آینده از فناوری نانو برای تشخیص سریع حملات متخاصمان و اندیشیدن تدابیری برای دفع آنها استفاده کرد. علاوه بر تولید سیستمهای نظارتی جدید برای تشخیص سریع و بموقع طرحهای توسعه و ساخت ادوات و سلاحهای کشتار جمعی، دسترسی به موادی سبکتر، محکمتر و هوشمندتر که به مدد کامپیوترهای مولکولی فراهم شده است، این امکان را نیز ایجاد میکند که با بهبود و اصلاح سلاحهای قبلی در برابر این تهدیدهای کشف شده عکسالعمل مناسب نشان داد.
دسته دوم خطرات یعنی تهدیدها و خطرهای غیرعمدی از آنجا ناشی میشوند که یک ماشین مولکولی خود تکرار با خارج شدن از کنترل سبب پر شدن لایه بایوسفر از ماشینهایی از نوع خودش شود.
در حالی‌که پیشنهاد فناوری نانو، استفاده از تکرار (با هدف حداقلسازی هزینههای تولید) است، کپی برداری از سیستمهای زنده به هیچ‌وجه پیشنهاد نمیشود. سیستمهای زنده به طرز شگفتآوری قابلیت سازگاری با یک محیط طبیعی پیچیده را دارند. با تکیه بر فناوری نانو میتوان سیستم‌هایی از ماشین‌های مولکولی، مشابه نمونههای کوچکی که امروزه در کارخانههای فوق مدرن یافت میشوند، ساخت. بازوهای روباتیک با ابعادی در حد ساب میکرون همان کاری را در فرایند مونتاژ روی اجزا مولکولی انجام خواهند داد که امروزه عموزادههای بزرگشان در کارخانههای سراسر دنیا روی پیچ و مهرهها انجام میدهند.
راهبردهایی برای توسعه اصولی
برای پرهیز از هرگونه تهدید و خطر احتمالی ناشی از ساخت سیستمهای جدید در آینده، باید مجموعهای از قوانین ومقررات وضع شود تا تولیدکنندگان و توسعهدهندگان سیستمهای تولید مولکولی واقف شوند که چگونه باید فعالیتهای خود را به صورت امن دنبال کنند. آری باید قوانینی وضع شود تا ما را برای مواجهه بیخطرتر با فناوری نانو آماده سازد. از جمله قوانین بدیهی که باید در این راهبردها به آن پرداخت میتوان به این موارد اشاره کرد: تکرارکنندههای مصنوعی نباید قادر به اجرای فرایند تکرار در یک محیط طبیعی به گونهای کنترل نشده باشند؛ آنها باید وابستگی کامل به یک منبع سوخت مصنوعی یا قطعهای مصنوعی داشته باشند که به هیچ‌وجه در طبیعت یافت نشود؛ آنها باید با استفاده مناسب از کدهای تصحیح خطا و پنهانسازی، از بروز تغییرات ناخواسته و نامطلوب در روند برنامه کاری‌شان جلوگیری به عمل آورند.
اقدامات انجام شده در ایران
در ایران با توجه به ضرورت تدوین برنامهای بلند مدت برای توسعه فناوری نانو "ستاد ویژه توسعه فناوری نانو" در شهریور ماه سال 1382 با دستور رئیس جمهورتشکیل شد. اهداف این ستاد عبارت است از:
- دستیابی به سهم مناسبی از تجارت جهانی با استفاده از فناوری نانو؛
- ایجاد زمینه مناسب برای بهره مندی از مزایای فناوری نانو در جهت ارتقای کیفیت زندگی مردم؛
- نهادینه شدن توسعه پایدار و پویای علوم، فناوری و صنعت نانو.
ماموریت اصلی ستاد هم دستیابی به جایگاه مناسب در بین 15 کشور برتر فناوری نانو و تلاش برای ارتقای مداوم این جایگاه به منظور توسعه اقتصادی کشور است. سیاستهای حاکم بر تمام سطوح برنامه تدوینی شامل سه دسته کلی سیاستهای راهبری، سیاستهای راهبردی و سیاستهای اقتصادی و اجتماعی است. از جمله مواردی که در راستای سیاستهای اجتماعی و اقتصادی مطرح است، رعایت ارزشها و اصول اخلاقی و ملاحظات زیست محیطی در اجرای برنامه است. در راستای همین سیاست برنامهای تحت عنوان "بررسی اثرات مثبت و منفی بهداشتی، زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی مرتبط با توسعه فناوری نانو که مانع دسترسی عمومی به محصولات آن میشوند" تدوین و اجرای آن به وزارت بهداشت و سازمان محیط زیست محول شده است. البته این برنامه بیشتر در فاز مطالعاتی بوده و بودجه آن هم در سرجمع بودجه مطالعاتی لحاظ شده است. مشاهده دقیق سند مذکور نشان میدهد که توجه به مقوله وضع قوانین برای پرهیز از خطرات ناشی از فناوری نانو در آن بسیار کمرنگ بوده و این مسئله چنان که باید مورد توجه قرار نگرفته است. بنابراین بهتر است در کنار تدوین برنامههای توسعهای به وضع قوانین و بایدها و نبایدهایی که برنامه باید در چارچوب آن اجرا شوند نیز پرداخت.
جمعبندی نهایی بحث
فناوری نوظهور نانو نویدبخش زندگی بهتر برای بشریت و رفع بسیاری از مشکلات و ناملایمات موجود است. با این حال نانو نیز همانند سایر پدیدههای نوظهور در کنار نکات مثبت فراوان، کاستیها و حتی خطراتی را به همراه داشته و به قول معروف هر گلی خاری دارد. چنانچه روند توسعه و پرداختن به این عرصه هوشمندانه انجام شود و با وضع قوانین مناسب و کافی همراه باشد، نه تنها تهدیدهای ناشی از آن به حداقل تقلیل می یابد، بلکه در آیندهای نه چندان دور بیشترین فواید عاید جامعه بشری خواهد شد. کشور ما هم در صورتی که بخواهد سهمی از پیشرفتها و فرصتهای ایجاد شده توسط این فناوری داشته باشد، باید سرعت عمل به خرج دهد و برنامههای تحقیق و توسعه در زمینه فناوری نانو را در قالب قوانین مناسب ملی و بینالمللی به معرض اجرا بگذارد. سوار شدن بموقع در قطار نانو نه تنها میتواند سبب پیشرفتهای چشمگیر شود بلکه میتواند به نحو قابل ملاحظهای منجر به جبران عقبماندگیهایی باشد که در طول دههها و حتی قرون متمادی گریبانگیر این مرز و بوم بوده است.
مهدیه خسروی
فناوری نانو یا آنطور كه بعضی وقتها از آن نامبرده میشود، تولید مولكولی شاخه‌ای از مهندسی است كه به طراحی و تولید انبوه مدارهای الكترونیك كوچك و ابزارهای مكانیكی، در مقیاسهای مولكولی، می‌پردازد.
هنگامی که برای اولین بار در اوایل دهه 1980 میلادی پیشگام عرصه فناوری نانو اریک درکسلر نظریه جسورانه خود را انتشار داد، بهترین پاسخی که دریافت کرد عکسالعملهایی توام با شک و تردید بود. این نظریه تازه مطرح شده خوبتر و رویاییتر از آن به نظر میرسید که واقعیت داشته باشد و حتی از دید بسیاری از دانشمندان و اهل نظر کل مسئله غیرممکن مینمود. با این وجود قوانین فیزیک راه خود را می روند و اهمیت زیادی برای ابراز نظرها و بیمها و امیدهای ما قائل نیستند. از این رو گرچه زمان لازم است تا این نظریه محقق شود اما به هیچ‌وجه غیر ممکن نیست و حتی اجتناب ناپذیر هم خواهد بود.
نگاه از زاویه فواید و مضرات
هر فناوری قدرتمندی همانقدر که فواید و محاسن به ارمغان میآورد میتواند مضر هم باشد. فعالان عرصه نانو از بدو مطرح شدن آن به خطرات و نگرانیهایی که ممکن است توسط این فناوری ایجاد شود توجه داشته و در پی بررسی و رسیدگی به آنها بودهاند. تغییراتی که در اثر فناوری نانو پدید آمده است، نه در حد و اندازه تغییرات ناشی از انقلاب صنعتی بلکه بسیار فراتر از آن خواهد بود. سوال مهمی که مطرح میشود آن است که چگونه باید با این تغییرات مواجه شد؟ چه سیاستها و خط مشیهایی باید در خلال پیشرفت و گسترش این فناوری نوظهور اتخاذ شود؟
درکسلر در کتابش با عنوان "موتورهای آفرینش" که در سال 1986 به چاپ رسید به گونهای مبسوط به این موضوع پرداخته است. همچنین وی درسال 1988 در مقاله آیندهنگرانهای تحت عنوان "گفتگویی پیرامون خطرها" به نگرانیهایی که تا آن زمان مطرح شده بودند پرداخته است. یک راه حل که برای رویایی با این مشکلات بالقوه توسط بیل جوی، موسس و رئیس شرکت سان میکروسیستم، مطرح شد از این قرار بود: "برای اجتناب از نتایج وخیم و پیامدهای وخیم که ممکن است فناوری نانو با خود همراه داشته باشد، باید از این فناوری به طور کامل چشمپوشی و تحقیقات و توسعه در این زمینه را به طور کامل متوقف کرد." این راه حل «جوی» در واقع همان پاک کردن صورت مسئله است.
این راه حل خود سبب بروز مشکلات زیادی میشود: بازداشتن محققان از تحقیق درباره فناوری نانو و نیز جلوگیری از تولید وساخت محصولات با استفاده از این فناوری كه شانسهای زیادی در آن نهفته است و شکوه پیروزی در آن موج میزند و در کل ممنوعیت های ملی و بینالمللی نه تنها کارساز نیستند، بلکه این خلا در قوانین موجود خود میتواند منجر به رواج تحقیقات به صورت زیرزمینی شود. درست در همین زمان است که تابعان و مطیعان تحریمهای وضع شده موجبات محرومیت خود را از بسیاری از فواید حاصل از این فناوری نوین فراهم خواهند ساخت. پس حال که تحریم کارساز نیست، بهترین راه مواجهه با نگرانیها و پیامدهای منفی که فناوری نانو به دنبال خود دارد چه خواهد بود؟ در کل نگرانیها و خطرها را میتوان در قالب دو گروه عمده دستهبندی کرد: سوءاستفادههای عمدی و خطرات غیرعمدی.
بهترین راه پرهیز از بروز سوءاستفادههای عمدی، یعنی استفاده نابجا توسط برخی گروههای کوچک یا ملتها که سبب ایجاد آسیبهای فراوان میشوند، وضع معیارهایی بر مبنای درک روشن از این فناوری است. از جمله موارد، میتوان در آینده از فناوری نانو برای تشخیص سریع حملات متخاصمان و اندیشیدن تدابیری برای دفع آنها استفاده کرد. علاوه بر تولید سیستمهای نظارتی جدید برای تشخیص سریع و بموقع طرحهای توسعه و ساخت ادوات و سلاحهای کشتار جمعی، دسترسی به موادی سبکتر، محکمتر و هوشمندتر که به مدد کامپیوترهای مولکولی فراهم شده است، این امکان را نیز ایجاد میکند که با بهبود و اصلاح سلاحهای قبلی در برابر این تهدیدهای کشف شده عکسالعمل مناسب نشان داد.
دسته دوم خطرات یعنی تهدیدها و خطرهای غیرعمدی از آنجا ناشی میشوند که یک ماشین مولکولی خود تکرار با خارج شدن از کنترل سبب پر شدن لایه بایوسفر از ماشینهایی از نوع خودش شود.
در حالی‌که پیشنهاد فناوری نانو، استفاده از تکرار (با هدف حداقلسازی هزینههای تولید) است، کپی برداری از سیستمهای زنده به هیچ‌وجه پیشنهاد نمیشود. سیستمهای زنده به طرز شگفتآوری قابلیت سازگاری با یک محیط طبیعی پیچیده را دارند. با تکیه بر فناوری نانو میتوان سیستم‌هایی از ماشین‌های مولکولی، مشابه نمونههای کوچکی که امروزه در کارخانههای فوق مدرن یافت میشوند، ساخت. بازوهای روباتیک با ابعادی در حد ساب میکرون همان کاری را در فرایند مونتاژ روی اجزا مولکولی انجام خواهند داد که امروزه عموزادههای بزرگشان در کارخانههای سراسر دنیا روی پیچ و مهرهها انجام میدهند.
راهبردهایی برای توسعه اصولی
برای پرهیز از هرگونه تهدید و خطر احتمالی ناشی از ساخت سیستمهای جدید در آینده، باید مجموعهای از قوانین ومقررات وضع شود تا تولیدکنندگان و توسعهدهندگان سیستمهای تولید مولکولی واقف شوند که چگونه باید فعالیتهای خود را به صورت امن دنبال کنند. آری باید قوانینی وضع شود تا ما را برای مواجهه بیخطرتر با فناوری نانو آماده سازد. از جمله قوانین بدیهی که باید در این راهبردها به آن پرداخت میتوان به این موارد اشاره کرد: تکرارکنندههای مصنوعی نباید قادر به اجرای فرایند تکرار در یک محیط طبیعی به گونهای کنترل نشده باشند؛ آنها باید وابستگی کامل به یک منبع سوخت مصنوعی یا قطعهای مصنوعی داشته باشند که به هیچ‌وجه در طبیعت یافت نشود؛ آنها باید با استفاده مناسب از کدهای تصحیح خطا و پنهانسازی، از بروز تغییرات ناخواسته و نامطلوب در روند برنامه کاری‌شان جلوگیری به عمل آورند.
اقدامات انجام شده در ایران
در ایران با توجه به ضرورت تدوین برنامهای بلند مدت برای توسعه فناوری نانو "ستاد ویژه توسعه فناوری نانو" در شهریور ماه سال 1382 با دستور رئیس جمهورتشکیل شد. اهداف این ستاد عبارت است از:
- دستیابی به سهم مناسبی از تجارت جهانی با استفاده از فناوری نانو؛
- ایجاد زمینه مناسب برای بهره مندی از مزایای فناوری نانو در جهت ارتقای کیفیت زندگی مردم؛
- نهادینه شدن توسعه پایدار و پویای علوم، فناوری و صنعت نانو.
ماموریت اصلی ستاد هم دستیابی به جایگاه مناسب در بین 15 کشور برتر فناوری نانو و تلاش برای ارتقای مداوم این جایگاه به منظور توسعه اقتصادی کشور است. سیاستهای حاکم بر تمام سطوح برنامه تدوینی شامل سه دسته کلی سیاستهای راهبری، سیاستهای راهبردی و سیاستهای اقتصادی و اجتماعی است. از جمله مواردی که در راستای سیاستهای اجتماعی و اقتصادی مطرح است، رعایت ارزشها و اصول اخلاقی و ملاحظات زیست محیطی در اجرای برنامه است. در راستای همین سیاست برنامهای تحت عنوان "بررسی اثرات مثبت و منفی بهداشتی، زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی مرتبط با توسعه فناوری نانو که مانع دسترسی عمومی به محصولات آن میشوند" تدوین و اجرای آن به وزارت بهداشت و سازمان محیط زیست محول شده است. البته این برنامه بیشتر در فاز مطالعاتی بوده و بودجه آن هم در سرجمع بودجه مطالعاتی لحاظ شده است. مشاهده دقیق سند مذکور نشان میدهد که توجه به مقوله وضع قوانین برای پرهیز از خطرات ناشی از فناوری نانو در آن بسیار کمرنگ بوده و این مسئله چنان که باید مورد توجه قرار نگرفته است. بنابراین بهتر است در کنار تدوین برنامههای توسعهای به وضع قوانین و بایدها و نبایدهایی که برنامه باید در چارچوب آن اجرا شوند نیز پرداخت.
جمعبندی نهایی بحث
فناوری نوظهور نانو نویدبخش زندگی بهتر برای بشریت و رفع بسیاری از مشکلات و ناملایمات موجود است. با این حال نانو نیز همانند سایر پدیدههای نوظهور در کنار نکات مثبت فراوان، کاستیها و حتی خطراتی را به همراه داشته و به قول معروف هر گلی خاری دارد. چنانچه روند توسعه و پرداختن به این عرصه هوشمندانه انجام شود و با وضع قوانین مناسب و کافی همراه باشد، نه تنها تهدیدهای ناشی از آن به حداقل تقلیل می یابد، بلکه در آیندهای نه چندان دور بیشترین فواید عاید جامعه بشری خواهد شد. کشور ما هم در صورتی که بخواهد سهمی از پیشرفتها و فرصتهای ایجاد شده توسط این فناوری داشته باشد، باید سرعت عمل به خرج دهد و برنامههای تحقیق و توسعه در زمینه فناوری نانو را در قالب قوانین مناسب ملی و بینالمللی به معرض اجرا بگذارد. سوار شدن بموقع در قطار نانو نه تنها میتواند سبب پیشرفتهای چشمگیر شود بلکه میتواند به نحو قابل ملاحظهای منجر به جبران عقبماندگیهایی باشد که در طول دههها و حتی قرون متمادی گریبانگیر این مرز و بوم بوده است.