Convorbire cu dr. Mihail C. Roco, Consilier pentru nanotehnologie la National Science Foundation SUA, membru de onoare al Academiei Române
Încep prin a vă felicita pentru alegerea Dvs. ca membru de onoare al Academiei Române. Cum o considerați?
Consider că primirea ca membru de onoare al Academiei Române este o recunoaștere a activității de lungă durată dedicată deschiderii de drumuri noi în știința și tehnologie. Academia Română are cele mai înalte tradiții științifice și culturale ce reprezentă o referință pentru întreaga societate românească. Sunt deosebit de onorat sa fiu ales membru. După începuturi dedicate unei singure discipline, am abordat din ce în ce mai mult unificarea științei,tehnologiei și aspectelor sociale pentru dezvoltarea armonioasă a societății.
Acum știința este compartimentată în foarte multe domenii, în specializări din ce în ce mai înguste, ca un turn Babel. Cum ar fi posibilă o unificare?
În primul rând, să ne amintim că natura este un sistem coerent unic și numai noi am divizat-o în domenii disciplinare din ce în ce mai mici ca să o putem analiza. Odată ce avem cunoștințe din ce în ce mai generale, atunci se pot unifica diferite discipline și putem gândi în mod unitar. In al doilea rând, aplicațiile integrează disciplinele și cer unificarea cunoștințelor și metodelor.
Care e aportul nanotehnologiei?
Nanotehnologia a făcut un pas important spre această unificare prin analiza făcută la nivelul atomilor și moleculelor, la nivel nanoscopic, care ne-a permis să aducem concepte unitare și metode sinergice în chimie, fizică, biologie si medicină [1, 2]. Pasul următor este integrarea nanotehnologiei, biotehnologiei, tehnologiei informației și științele cognitive – de la elementele lor de baza în sisteme complexe combinate [3]. Elementul de baza în nanotehnologie este atomul, în biologie ADN-ul, în tehnologia informației este bitul, iar în științele cogniției este sinapsa. Evoluția științei și tehnologiei este un fel de suprapunere a unor ipoteze și, pe măsură ce avansăm, crește gradul de generalitate și putem să gândim la unificarea modului de gândire în știință. Următorul pas este integrarea științei, tehnologiei și societății [4].
Ce loc au științele umaniste?
După ce un timp științele umaniste au fost neglijate, în parte din cauza complexității lor, acum se remarcă o tendință de creștere a importanței lor, fiind evident că scopul tehnologiei este satisfacerea nevoilor oamenilor în concordanță cu valorile umane. Totodată se observă și o tendință de integrare a stiintelor exacte cu științele sociale și aspectele culturale, împreună formând componente esențiale ale convergenței sociale pentru progres.
Despre nanotehnologie se discută foarte mult, se fac multe speranțe.. Care este nivelul actual de dezvoltare?
Pe la sfârșitul anilor 1990 au fost elaborate primele programe naționale începând cu National Nanotechnology Initiative în SUA. Între 2000 și 2010 s-a creat o familie de componente nanoscopice, iar după 2010 am început să construim sisteme și produse noi bazate pe nanotehnologie [2]. După aceea, am început să definim concepte, să descoperim fenomene noi și să construim elementele modulare ale nanotehnologiei – nanotuburi, sau componente din polimeri din metale nanostructurate. După anul 2010, noile instrumente au adus schimbări calitative pentru crearea de sisteme nanoscopice complexe, a căror producție mondială crește anual cu 25%. De exemplu, toate telefoanele portabile și calculatoarele noi folosesc din ce în ce mai mult nanotehnologia. Peste 60% din producția de semiconductoare din SUA depinde de structurile nanoscopice.
Natura rămâne un model și pentru nanotehnologie sau creează ceva în întregime nou?
Multe dintre creațiile nanotechnologiei au un model în natură, însă am început să facem modele și materiale care nu se găsesc în natură. De exemplu, au fost create metamateriale ce au proprietăți optice neîntâlnite între materialele naturale, iar biologia sintetică a creat noi bacterii.
Cum a devenit posibil?
Un motiv este pentru că, din 2009, s-au putut face măsurători directe și s-a ajuns la o precizie de „femtosecond” (10 la puterea minus 15). Aceasta este scara temporală în procesele nanoscopice. Acum putem „vedea” grupuri mari de atomi în mișcare, putem înțelege mai bine și, ca urmare, putem construi sisteme noi. Începem să facem simulări cu multe milioane de atomi până la nivel de aparat sau sistem. De exemplu, putem simula semiconductori în electronică și medicamente ce vizează numai un organ bolnav.
Este, am spune, tratamentul ideal.
Ar fi, dacă toate materialele din care sunt făcute nu ar fi toxice. În America sunt șapte medicamente care au o vânzare anuală de miliarde de dolari și care sunt bazate pe nanotehnologie – cum ar fi pentru cancerul de sân și prostată. Sunt relativ simple și vor urma alte îmbunătățiri și noi produse.
Sunt efecte colaterale?
În general întotdeauna este o balanță între beneficii și riscuri. Prin ea însăși, nanotehnologia nu este periculoasă pentru că întreaga natură se bazează pe nanostructuri. E adevărat că unele materiale artificiale, odată introduse în corpul omului, pot declanșa reacții secundare. Nanotehnologia evolueaza rapid. Se apreciază că peste vreo 10-15 ani vom putea să manipulăm ADN-ul și atunci vor apare noi implicații sociale. Nanotehnologia este transformativă nu numai în tehnologie dar și în structurile biologice ce formeaza fundamentul vieții. Se pot obține foarte multe performanțe dar pot să apară și riscuri, ca la orice tehnologie. Din acest motiv este foarte important să pregătim partea tehnologică cu măsuri de corecție dar, nu mai puțin, cea organizatorică și socială.
Aici apar și probleme de bioetică.
Bioetica este numai unul dintre aspecte. Din ce în ce mai mult, tehnologia este legată și de dimensiunea umană – biologică, psihologică, mentală. Probleme apar și la nivel cognitiv. La Harvard s-au creat țesuturi electronice legate de celule biologice pe care le monitorizează și dezvoltă într-un fel de simbioză între celulele electronice și cele biologice.
Observăm cum pe măsură ce rezolvă probleme, tehnologia face să apară altele…
Pot să apară însă și probleme economice. Eu apreciez că în cinci ani se va schimba întreaga producție electronică deoarece pentru transmiterea informației se va folosi un spin electronic sau alt mediu în locul sarcinii electronului. Or, dacă tehnologia se schimbă înseamnă că această schimbare se propagă în întreaga societate și induce o serie de transformări economice în urma cărora unii vor câștiga, alții vor pierde.
Cum se poate echilibra cumva relația dintre avantaje și riscuri?
Când dezvolți anumite tehnologii, trebuie să gândești cum să dezvolți și metodele de contracarare a efectelor negative. Oricum, de vrei sau nu, tehnologiile avansate – precum tehnologiile informaționale, biotehnologiile, nanotehnologia si technogiile cognitive – se dezvoltă și țările care le adoptă vor fi la conducere în următorii 10-15 ani. Adoptarea și dezvoltarea lor va fi o condiție a competitivității.
Altfel, ar fi ca și cum te-ai condamna să ieși din istorie?
Trebuie să ai o strategie curajoasă de dezvoltare bazată pe folosirea ideilor și tehnologiilor avansate, considerând avantajele și riscurile. Altfel, nu se dezvoltă economia și oamenii vor suferi de sărăcie. Uitați-vă spre exemplu la Coreea de Sud care acum produce unele din cele mai noi și moderne produse. Acest adevăr este valabil și pentru România, unde este nevoie de platforme științifice, tehnologice și economice adoptate la tehnologii avansate cum este și nanotehnologia. Mesajul este că evoluția este foarte rapidă și modernizarea educației, metodelor de producție și a organizațiilor pentru tehnologiile avansate este un obiectiv ce trebuie avut continuu în vedere. Științele biologice, sociale și aspectele culturale și morale sunt parte integrală a acestui proces de înnoire .
Nanograph of Dr. M. Roco (Figura se poate vedea numai la un microscop special și este făcută din “quantum dots”. A fost pregatită de Oak Ridge National Laboratory când s-au împlinit cinci ani ai programului National Nanotechnology Initiative.
Elena Solunca Moise
