ФАКТОРЫ НАНОТЕХНОЛОГИЙ И БИОРАЗНООБРАЗИЕ: ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АСПЕКТЫ

Цель. Рассмотреть особенности влияния нанотехнологий на биоразнообразие в будущем.

Методы. Предлагается подход, в соответствии с которым нанотехнологии рассматриваются как ключевые технологии шестого технологического уклада. При этом считается, что нанотехнологии могут быть как источником возможных экологических проблем будущего, так и основой для создания новых перспективных видов экологической техники и технологий. Так как все вышеперечисленное важно как в рамках собственно природоохранной деятельности, так и для целей профессиональной инженерно-экологической подготовки, то в данной работе предлагается рассматривать проблему воздействия нанотехнологий на биоразнообразие и состояние окружающей природной среды через экологические и образовательные аспекты.

Результаты. Рассмотрены и проанализированы экологические и образовательные аспекты применения нанотехнологий в период шестого технологического уклада. Реализация процедуры их анализа способствовала выделению и систематизации различных факторов воздействия нанотехнологий на биоразнообразие и состояние окружающей природной среды, определению вариантов предупреждения и профилактики таких факторов. На основе результатов таких исследований были выделены образовательные аспекты профессиональной подготовки инженеров-экологов в период шестого технологического уклада, определена новая направленность такой подготовки в шестом технологическом укладе, которая предполагает, по мнению автора, изучение особенностей рационального и бережливого использования природных ресурсов с применением соответствующих инновационных экологоориентированных нанотехнологий, воспитание студентов с точки зрения понимания причин, последствий и путей предотвращения глобального кризиса ресурсов на планете в связи с появлением нового класса нанозагрязнений.

Выводы. Полученные результаты могут быть рекомендованы к применению на практике как для более углубленного анализа конкретных экологических проблем применения нанотехнологий, так и для пересмотра подходов к проектированию содержания профессиональной подготовки инженера-эколога будущего.

1. Попкова Н.В. Методология философского анализа техносферы // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2005. Т. 11. N3. С. 819–820.

2. Моторина И. Е. Позитивные и негативные аспекты становления иносферы // Исторические, философские, политические и юридические науки, культурология и искусствоведение. Вопросы теории и практики. Тамбов. 2011. N8(14): в 4-х ч. Ч. VI. C. 134–137.

3. Нанотехнологии как ключевой фактор нового технологического уклада в экономике / Под ред. академика РАН С.Ю.Глазьева и профессора В.В.Харитонова. М.: «Тровант», 2009. 304 с.

4. Горшенин В. Шестой технологический уклад: вызовы для России // Бизнес-Ключь. 2010. N3-4 (40-41). С. 22-24.

5. Каблов Е. Шестой технологический уклад // Наука и жизнь. 2010. N4. С. 2-7.

6. Авербух В. М. Шестой технологический уклад и перспективы России (краткий обзор) // Вестник Ставропольского государственного университета. 2010. N71. С. 159-166.

7. Joy B. Why the future doesn’t need us // Wired, 2000, vol. 8, no. 4. Available at: http://www.wired.com/2000/04/joy-2). (accessed 21.11.2015)

8. Шуленбург М. Наночастицы – крохотные частицы с огромным потенциалом. Возможности и риски / Ред.: VDI Технологицентрум ГмБХ, д-р В. Лютер, д-р Г. Бахманн, Депт. Консалтинг по технологиям будущего; дизайн: С. Коппенс. Бонн-Берлин: Фед. мин-во обр. и науч. иссл.; Отдел «Наноматериалы; Новые вещества», 2008. 60 с.

9. Диденко М.Н., Стежка В.А. Влияние наночастиц аморфного высокодисперсного кремнезема на морфологическую структуру внутренних органов крыс // Биотехнологiя. 2009. Т. 2. N1. С. 80-87.

10. Clancy A.A., Gregoriou Y., Yaehne K., Cramb D.T. Measuring properties of nanoparticles in embryonic blood vessels: Towards a physicochemical basis for nanotoxicity // Chemical Physics Letters, 2010, vol. 488, iss. 4–6, pp. 99-111.

11. Анциферова А.А. (подготовил В. Фридман) Нанотехнологии в повседневной жизни: где таится опасность? // В мире науки. 2015. N3. С. 59-65.

12. Рахметова А.А., Богословская О.А., Овсянникова И.П., Лейпунский И.О., Байтукалов Т.А., Ольховская И.П., Алексеева Т.П., Глущенко Н.Н. Наночастицы меди – антимикробные агенты // Материалы Второго Санкт-Петербургского Международного экологического форума «Окружающая среда и здоровье человека», Санкт-Петербург, 1-4 июля 2008 г. СПб., 2008. 24 c.

13. Miura N., Shinohara Y. Cytotoxic effect and apoptosis induction by silver nanoparticles in hela cells // Biochemical and Biophysical Research Communications, 2009, vol. 390, iss. 3, pp. 733-737.

14. Rezazadeh-Reyhani Z. et al. Cytotoxic effect of nanosilver particles on tetsticular tissue: evidence for biochemical stress and Hsp70-2 protein expression // Environmental toxicology and Pharmacology, 2015, vol. 40, iss. 2, pp. 626-638.

15. Nanda S.S., An S.S., Yi D.K. Oxidative stress and antibacterial propetries of a graphene oxide-gystamine nanohybrid // International Journal of Nanomedicine, 2015, vol. 10, pp. 549-556.

16. Nguyen T.H.D., Lin M., Mustapha A. Toxicity of grephene oxide on intenstinal bacteria and Caco-2 cells // Journal of Food Protection, 2015, vol. 78, iss. 5, pp. 996-1002.

17. Александров В.В. Инфокоммуникация: конвергенция технологий NBICS (NANO-BIO-INFOCOGNO-SOCIO) // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. Т. 10. N5. С. 15-23.

18. Drexler K.E. Nanosystems: molecular machinery, manufacturing, and computation. New York: Wiley, 1992, 576 p.

19. Yudkowsky E. Cognitive biases potentially affecting judgment of global risks // In: Bostrom N., Ćirković M. (eds.) Global Catastrophic Risks. New York: Oxford University Press, 2008, pp. 91–119.

20. Назаретян А.П. Цивилизационные кризисы в контексте универсальной истории (Синергетика – психология – прогнозирование). М.: Мир, 2004. 368 с.

21. Drexler K.E. Engines of creation: the coming era of nanotechnology. New York: Anchor Press/Doubleday, 1986., vi, 263 p.

22. Freitas Jr., R.A. Some limits to global ecophagy by biovorous nanoreplicators, with public policy recommendations // Robert A. Freitas Jr. Official Site. Available at: http://www.rfreitas.com/Nano/Ecophagy.htm). (accessed 21.11.2015)

23. Moravec H. Robot: mere machine to transcendent mind. New York: Oxford University Press, 2000, ix, 227 p.

24. Zimmerli W. Who is to blame for data pollution? On individual moral responsibility with technology // In: Philosophy and technology II. Information technology and computers in theory and practice. Dortrecht etc.: D. Reidel, 1986, pp. 291-305.

25. Yudkowsky E. Artificial intelligence as a positive and negative factor in global risk // In: Bostrom N., Ćirković M. (eds.) Global Catastrophic Risks. New York: Oxford University Press, 2008, pp. 308-345.

26. Ulam S. Tribute to John von Neumannm // Bulletin of the American Mathematical Society, 1958, vol. 64, no 3, part 2, pp. 1-49.

27. Vinge V. Marooned in realtime. New Tork: St. Martin's Press/Bluejay Books, 1986, 274 p.

28. Kurzweil R. The singularity is near. New York: Viking, 2005, 432 p.

29. Hongzhou Gu, Jie Chao, Shou-Jun Xiao, Seeman N.C. A proximity-based programmable DNA nanoscale assembly line // Nature, 2010, vol. 465, pp. 202–205.

30. Freitas Jr., R.A. Economic impact of the personal nanofactory // Nanotechnology Perceptions: A Review of Ultraprecision Engineering and Nanotechnology, 2006, no. 2, pp. 111-126.

31. Jingping Peng, Freitas Jr. R.A., Merkle R.C., Von Ehr J.R., Randall Jh.N., Skidmore G.D. Theoretical Analysis of Diamond Mechanosynthesis. Part III. Positional C2deposition on diamond C(110) surface using Si/Ge/Sn-based dimer placement tools // J. Comput. Theor. Nanosci, 2006, no. 3, pp. 28-41.

32. Попов В.Ю. ДНК наномеханические роботы и вычислительные устройства. Всероссийский конкурсный отбор обзорно-аналитических статей по приоритетному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы». М.: ГНИИ ИТТ «Информика», 2008. 210 с.

33. Lim E.-K. et al. Nanomaterials for theranostics: recent advances and future challenges // Chemical Reviews, 2015, vol. 115, iss. 1, pp. 327-394.

34. Wu S.-Y., An S.S.S., Hulme J. Current applications of graphene oxide in nanomedicine // International Journal of Nanomedicine, 2015, vol. 10, pp. 9-24.

35. Головин Ю.И. Тераностика и углеродные наноматериалы // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 43-44.

36. Воропаева Н.Л., Ткачев А.Г., Мухин В.М. и др. Наномодифицированные углеродсодержащие материалы для сельского хозяйства // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 40-42.

37. Мухин В.М., Клушин В.Н. Производство и применение углеродных адсорбентов. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2012. 305 с.

38. Мухин В.М., Спиридонов Ю.Я., Воропаева Н.Л. Углеродные адсорбенты как наноматериалы функционального назначения для детоксикации почв // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 240-242.

39. Захарченко Е.А., Мясоедова Г.В., Молочникова Н.П. и др. Использование углеродных наноматериалов для выделения радионуклидов из растворов сложного состава // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 47-49.

40. Мясоедова Г.В. [и др.] Сорбционное концентрирование радионуклидов углеродным наноструктурным материалом «Таунит» // Радиохимия. 2009. Т. 51. N2. C. 138-140.

41. Захарченко Е.А. [и др.] Сорбционное выделение U(VI), Pu(IV), Am(III) из азотнокислых растворов твердофазными экстрагентами на основе углеродных нанотрубок Таунит и полистирольных носителей // Радиохимия. 2014. Т. 56. N1. С. 26-29.

42. Казакова Т.А., Арабова З.М., Корсакова Н.В., Дедков Ю.М. Сорбционное концентрирование аналитов на углеродных нанотрубках (УНТ) марки «Таунит». Бор и родий // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 110-112.

43. Ботин А.С., Попова Т.С., Буравцев В.Н. Процессы энтеросорбции и оценка безопасности использования полиграфена в доклинических тестах // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 146-148.

44. Буравцев В.М., Николаев А.В., Катруха Г.С. и др. Условия сорбции-десорбции антибиотиков-гликопептидов на окисленном олигографене // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 149-152.

45. Тимофеева А.В. [и др.] Новый ультрадисперсный углеродный сорбент. Исследование условий десорбции некоторых антибиотиков – гликопептидов // Биотехнология. 2011. N1. С. 53-59.

46. Timofeeva A.V. et al. Study of the sorption of glycopeptide antibiotics on an ultradisperse carbon sorbent // Applied Biochemistry and Microbiology, 2010, vol. 46, no. 9, pp. 1-9.

47. Ревина А.А., Воропаева Н.Л., Мухин В.М. и др. Модифицированные (нано) частицами серебра и железа адсорбенты на основе активных углей // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 164-166.

48. Кишимбаев К.К., Ефремов С.А., Ничипуренко С.В. и др. Модифицированные реактопласты на основе (нано)структурированных активных углей // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 196-197.

49. Краснянский М.Н., Ткачев А.Г., Гладышев Н.Ф. Перспективы использования наномодифицированных углей в системах очистки и регенерации воздуха // Материалы I Международной научно-

50. практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 233-234.

51. Гусев А.А., Захарова О.В. Антибактериальные свойства наноматериала на основе графена // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 83-84.

52. Pham Vy T.H. et al. Graphene induces formation of pores that kill spherical and rod-shaped bacteria // ACS Nano, 2015, vol. 9, iss. 8, pp. 8458-8467.

53. Буравцев В.Н., Иванова В.Т., Курочкина Я.Е. и др. Изучение взаимодействия вирусов гриппа с окисленным олигографеном // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 159-163.

54. Тимофеева А.В. [и др.] Изучение адсорбционных свойств УДУСа в отношении клеток метиллино-резистентного штамма Staphylococcus aureus (MRSA) // Материалы Всероссийского симпозиума с международным участием «Биологически активные вещества микроорганизмов: прошлое, настоящее, будущее». М., 2011. 160 с.

55. Иванова В.Т. [и др.] Взаимодействия вирусов гриппа А и В с углеродсодержащим сорбентом // Вопросы вирусологии. 2008. Т. 53. N2. С. 40-43.

56. Полетаев А.И., Ботин А.С., Буравцев В.Н., Николаев А.В. Применение окисленного олиграфена в качестве действующей основы для детоксикации газовых и жидких сред // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 187-190.

57. Слепов Д.С. Перспективы применения углеродных наноразмерных материалов «Таунит» в качестве присадок к традиционным антидетонационным добавкам для автомобильных бензинов // Материалы I Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. С. 132-133.

58. Хокинг С. Наука в следующем тысячелетии // Наука и религия. 1998. N12. С. 2-5.