НАНОТЕХНОЛОГИЯ: тараққиётми ёки таназзул?

60

«Нано» «ўта митти» деган маънони англатиб, нарса ва ҳодисаларнинг миллиарддан бир қисмига тегишли жиҳатларни назарда тутади. Нанотехнология эса атомлар кўламидаги жараёнларни тадқиқ этиш асосида ишлаб чиқилган технологиядир. Микротехнологиядан нанотехнологияга ўтиш ҳужайра ёки атомларни ташкил этувчи зарраларнинг ҳам номаълум хоссаларини билишга йўл очади.

Ҳар бир давр ўзига хос белги-ю хусусиятларга, ўз қадриятларига эга. Шунга кўра асримиз ибтидосини нанотехнологиялар даври дейиш мумкин. Хўш, сайёрамиз узра кезиб юрган бу мавҳум «шарпа» илмда ва ижтимоий ҳаётда қандай натижаларга (ёхуд оқибатларга) олиб келади?! Табиийки, бу саволга фақат вақт жавоб беради. Шу боис, ушбу муаммонинг айрим жиҳатларигагина тўхталсак:

  1. Инсониятнинг неча фоизи нанотехнологиядан, янада кенгроқ маънода айтганда, наноилмдан чиндан ҳам хабардор – яъни уни бевосита тушуниб, тафаккур қилади? Ўз навбатида, мазкур соҳа кишилари шу илм кун тартибига қўйган муаммоларнинг барини етарлича англашга қодирми?!
  2. Фан баъзи олимлар даъво қилаётган марра – ҳақиқатни билишнинг сўнгги чегарасига ҳали етиб келгани йўқ. Аксинча, илм аҳли борлиқни англаш остонасида унинг дебочаси саналган наноолам суратини томоша қиляпти, холос. Ҳозиргача наножараёнларни тавсифловчи мукаммал назария яратилган эмас. Чунки ушбу жараёнлар сабабчиси – нанозарраларнинг ўзаро таъсир табиати одамзод учун қоронғулигича қолмоқда. Бу тўғрида жузъий тахмин, фаразларгина мавжуд.
  3. Нанотехнология ривожи башариятга нима беради – рўшноликми ёки таназ­зул?! Агар маърифат йўли танланса, нанофизика, нанокимё, нанотиббиёт каби нанофан йўналишлари доирасида ҳайратомуз қурилмалар яратиш, ноёб моддалар, шифобахш ҳужайралар ҳосил қилиш имкони туғилади. Акс ҳолда, шу фан ютуқларидан кишилар ақлий фаолиятини бутунлай издан чиқариш, махсус нанокукунлар орқали оммавий равишда давосиз касалликларни тарқатиш каби ғаразли ниятларда фойдаланиш ҳам мумкин.
    Бизнингча, юқорида келтирилган уч саволга қуйидаги жиҳатлар замирида жавоб топса бўлади:
    1) Инсон фаолиятида моддиётнинг, шу жумладан, илмий ютуқларнинг маънавий омиллар билан ўзаро уйғунлигини таъминлаш;
    2) Бу уйғунликнинг дастлабки шарти ёшлар таълими ҳамда тарбияси эканлиги;
    3) Фан сатҳида фақат энг замонавий, ишончли, асосийси, фойдали билимларгагина ўрин қолдириш.

Нанобиофизика ва нанотиббиёт

Инсон ҳаётда ақалли бир бор ўз кайфияти, руҳий ҳолати, ижодий кучи, жисмоний қуввати қандай омиллар билан белгиланиши ва бошқарилиши ҳақида ўйлаб кўрармикин?! Киши лоақал ўз шахсига ҳурмат нуқтаи назаридан ҳам шу масала тўғрисида бош қотирмоғи жоиз. Зеро, инсон – онгли мавжудот. Шу боис, у мавжудлик сабабини билмоққа интилиши табиий.
Ҳозир айрим олимлар кенг тарғиб этаётган «Ўз-ўзидан шаклланиш» назарияси бизнингча, табиат ҳодисаларини наноилм воситасида ғайриилмий йўсинда «асос­лаш»га уринишдир. Чунки бу назария тарафдорлари охир-оқибат бир ҳақиқатни тан олишларига тўғри келади: табиатда юз берувчи жараёнларни инсон иродасига боғлиқ бўлмаган ички сабаблар бошқаради. Яъни тасодифдек туюлувчи ҳодисалар ҳам, аслида, бизга номаълум таъсирлар оқибатидир.
Юқорида кўтарилган масаладан яна шундай хулоса келиб чиқади: борлиқни ВАҚТ бошқаради. Айнан вақт ҳодисаси билан алоқадор хронометрия деган махсус фан табиий жараёнларнинг даврий давомийлигини тадқиқ этади. Жумладан, у биз муҳокамасига киришаётган нанобиофизика ва нанотиббиётга ҳам бевосита тааллуқли бўлиб, мазкур илм тирик мавжудот­лар (ёки умуман олганда, биотизимлар)даги ҳолат ўзгаришларини ўрганадиган замонавий биоритмология ва биохрономет­рия дея аталувчи тиббиёт фанларига асос вазифасини ўтайди.
Хўш, биофизика ҳамда медицина бир-бирига ўхшаш одамларнинг турли ҳис-туйғулари, яъни ташқи таъсирга жавобини қандай тушунтиради? Оқибати қанчалик ғалати туюлмасин, ҳали илм-фан ушбу масалага тўла ойдинлик киритган эмас. Чунки бу янглиғ жараёнлар одамнинг ўзига боғлиқ бўлмаган ҳолда юз беради. Аммо сўнгги икки аср давомида чиқарилган ушбу илмий хулосани эътироф этмоқ лозим: инсондаги ақлий, ҳиссий ва жисмоний тезкорлик (ёки суръат)ни бошқарувчи турли ҳужайралар (тола ёки тўқималар)да уйғониш вақти бўлиб, у ташқи таъсир энергияси ҳамда ички энергияга боғлиқ.
Фикримизни соддароқ ифодаласак. Кўзнинг ёруғликни сезиши учун ҳам энг кичик вақт давомийлиги мавжуд. Бироқ биз нурни ушбу вақт бирлигидан каттароқ вақт давомийлигидагина кўра оламиз. Чунончи, моҳир теннисчи Роже Федерер ҳам ўзига қарата икки метр масофадан берилган, секундига эллик метр тезликдаги зарбани қайтаришга улгура олмайди! Чунки ҳаммамиз мактаб таълими орқали яхши биладиган «вақт = масофа/тезлик» ифодасига кўра зарбанинг етиб келиш давомийлиги юздан тўрт сонияни ташкил қилади. Ҳолбуки, биохронометрия фани маълумотлари бўйича одамнинг энг қисқа реакция (яъни ташқи таъсирга жавоб) вақти эллик миллисекунд ёки юздан беш сонияга тенг. Шу нуқтаи назардан чанғида соатига 180 километр (сониясига эллик метр!) тезликда ҳаракатланган афсонавий автопойгачи Михаил Шумахернинг тўсиққа урилиб, мияси чайқалгани бежиз эмас. У қанчалик абжир бўлмасин, юқорида айтилган сабаб боис ғовни айланиб ўтишга улгурмасди.
Худди шунингдек, атомнинг ўртача уйғониш вақти 10 наносекундга тенг. Яъники, бир сония ичида бундай жараёнлар миллиард (!) марта содир бўлади. Табиийки, биотизимлардаги ҳужайраларнинг уйғониш вақти тақрибан 1000 марта катта. Бошқача айтганда, у 10 микросекундни тақозо этади. Бу муддат ҳужайранинг «умр давомийлиги» ҳамдир!
Юқоридаги ҳисоб-китоблар вақтнинг нақадар тез ўтувчан эканлигини тасаввур этиш учун етарли. Бугунги куннинг энг долзарб муаммоларидан бири ҳам айнан вақт омилидир. Ривожланган қатор давлатларда биоритмология ёрдамида спортчилар, тезкор хизмат ходимларининг реакция вақтларини қисқартиришнинг махсус усуллари кенг қўлланмоқда.
Нанобиофизика ва нанотиббиёт фанлари доирасида эса инсон миясида пайдо бўлувчи уйғонишлар (ёки импульслар) давомийлигини бошқара олиш имкониятлари устида жиддий изланишлар олиб борилмоқда. Чунки бунинг самараси ўлароқ нафақат квант компьютерлари, балки ўта тезкор био-нанонейронлар ҳам яратилиши мумкин. Ўз ўрнида мазкур омил адоғи йўқ ахборот «қуюн»ига ғарқ бўлаётган асримиз учун ғоят муҳим. Зеро, Нақшбандия тариқатида айтилганидек, «Тасаввуф вақтни энг керакли ишга сарфламоқ илмидир!»

Аввал қалб уйғонар сўнг эса идрок

Энди барча тирик организмлар, умуман олганда биотизимлар мавжудлигини таъминловчи нано – модда – энергия алмашинуви жараёнларига эътиборни қаратсак. Мазкур жараёнлар жамики жонзотлар (шу жумладан, инсон) истеъмол қилган емиш-у ичимликларни, Қуёш нурларини организмдаги толалар, мушаклар, ҳужайраларга сингдириб, нанокўринишга олиб келиш жиҳатидан аҳамиятлидир. Бу ҳол ҳазм бўлган озиқ ошқозонга тушса-да, юракка етиб бормаслигини анг­латади. Чунки юракнинг муттасил ишламоғи учун унга мос узлуксиз модда – энергия таъминоти зарур. Табиийки, бундай эҳтиёж асаб ҳужайралари – нейронлар, оқсил «занжир»лари, тола ҳужайраларида ҳам мавжуд. Хўш, биотизимлардаги ушбу заррачаларга керакли миқдордаги модда ва энергия қандай восита орқали узатилади?!
Бу саволнинг жавоби шуки, биз таъкидлаётган ўша восита биофизика, биоэнергетика ва нанотиббиётнинг энг сўнгги ютуқлари бўйича солитонлар, яъни зарра табиат тўлқинлар экан. Фанга маълум одатдаги чизиқли ёки гармонал тўлқинлар эса бу ишга «ярамайди». Чунки модда-энергия зарур ҳужайрага етиб бормай, «йўл»даёқ «нобуд» бўлади.
Айни чоғда ўша уйғониш-у таъминотни тавсифловчи ночизиғий Шредингер тенг­ламаси, шу ҳодисаларни кўзда тутувчи ноодатий солитон ечимлар ва бошқа характерли жиҳатларга батафсил тўхталишнинг имкони йўқ. Шу боис мавзуга бевосита алоқадор қуйидаги муҳим маълумотларни келтириш билан чеклансак: оқсил «занжир»ларида тарқалувчи бу тўлқинлар тезлиги тасаввурга сиғмас даражада улкан (секундига 10000 метр!)дир. «Шумахер тезлиги» эллик метр сония тезликдан икки юз марта катта. Толалар орасидаги ўртача масофа эса икки юз нанометрга тенг. Демак, бизга маълум «вақт = масофа/тезлик» формуласига биноан биосолитонлар томонидан «ташиладиган» энергиянинг бир оқсил тўқимасидан иккинчисига қадар кечувчи суръати ақл бовар қилмас лаҳзани – юздан икки наносекундни (!) ташкил этади. Улар ташийдиган энергия миқдори ҳайратомуз даражада кичик – юз миллиарддан уч наножоулга тенг бўлса-да, шунинг ўзи ҳужайралар учун етарлидир. Бундан катта миқдорда энергия тўпланишига эса табиат қонунлари йўл қўймайди. Жайдари айтганда, ҳужайранинг энергетик «ризқ»и ҳам шу.
Ушбу маълумотлар калтабинлик, шошма-шошарлик орқасида айрим чаламулла «олим»лар томонидан «етиб бўлмас чўққи» ва ёки «мантиқсиз илм» дея аталган наноилм аслида нисбатан содда экани билан биргаликда чуқур мантиққа асосланишининг ҳам далилидир. Демакки, инсон заковати асоси – асаб нейронлари ҳам тақрибан худди шундай уйғониш энергиясига эга. Айнан шу энергия одамзоднинг қуввайи ҳофизаси ва ақлий салоҳиятини белгилаб беради.
Шу ўринда ижодий куч ва яратувчилик қобилиятини бошқарувчи марказ бўлмиш мияда юз кўрсатадиган аксон тўлқинлари, физиклар тили билан айтганда, таъсир заррасининг хусусиятларига қисқача тўхталсак.
Нанофизика ҳамда нанотиббиёт фанлари нуқтаи назаридан инсон миясини асаб ҳужайралари мажмуи ёки нейронлар занжири сифатида тасаввур қилиш мумкин. Мазкур қараш бизга ақлий фаолият нанофизикасини тушунишга йўл очади. Бунинг учун нанонейрон занжирларида тарқалувчи наноаксон тўлқинларнинг хоссаларини тадқиқ этиш лозим.
Нейронлар наноэлектрофизикасидаги тадқиқотларга кўра таъсир кучланиши, яъни аксонларни уйғотиш учун зарур потенциал йигирма милливольтдир. Бу кучланиш биз ишлатадиган 200 вольт кучланишдан 10000 (!) марта кичик. Унга мос уйғониш энергияси эса тақрибан триллиондан уч наножоулга тенг. Ўз навбатида, ушбу энергия оқсил занжирлари бўйлаб тарқалувчи биосолитонлар энергиясининг ўндан бир қисмига баробар.
Нейронларнинг ўртача ўлчами ўн нанометр бўлиб, у оқсил занжири ўлчамидан йигирма марта кичик. Миядаги таъсир-аксон тўлқинларининг тарқалиш тезлиги эса секундига йигирма метрни ташкил қилади. Биосолитонлар тезлиги бу тезликдан беш юз баробар юқори. Шу тариқа аксонларнинг «қўзғалиш» вақти инсон онг-у шуури қабул қила олмас сиғимга етади. Яъни, у ярим наносекунддир!
Бундан шундай тўхтамга келдик: аввало, юрак – қалб, кейин эса ақл – мия уйғонар экан!!! Боиси, аксонларнинг уйғониш вақти оқсил занжирларидаги биосолитонлар «уйғониш»идан йигирма беш марта тез.
Нақшбандия таълимотида «Ҳамма нарса қалбдан бошланади» дея таъкидланиши бежиз эмас.

Мустақим ЖУМАЕВ,
Бухоро муҳандислик-технология институтининг «Физика» кафедраси доценти

Муаллиф ҳақида маълумот:

Мустақим Жумаев 1983 йилда ТошДУ (ҳозирги ЎзМУ)ни тамомлаган. Халқаро назарий физика маркази (1994 й.), Италиядаги Ядро тадқиқотлари бирлашган институти (2004 й.), Россия ФА Радиотехника ва электроника институти (2019 й.)да илмий фаолият кўрсатган. Айни вақтда Бухоро муҳандислик-технология институтининг «Физика» кафедраси доценти.

Бошқа хабарлар