Silicon Versus Carbon: Fundamental Nanoprocesses, Nanobiotechnology and Risks Assessment

اگرچه هیچ تعریف پذیرفته‌شده‌ای از فناوری‌های نانو وجود ندارد که بتوان آن‌ها را به‌عنوان رشته‌ای متمایز تعریف کرد، اما اجماع در حال ظهوری وجود دارد که ظهور و توسعه آن‌ها عامل مهمی در تمدن فناوری معاصر و آینده است. یکی از اساسی ترین مسائلی که ما با آن مواجه هستیم، سازگاری با خود زندگی است. از ارگانیسم های تک سلولی گرفته تا انسان، کربن عنصر اصلی ساختارهای مولکولی حیات است. در مقابل، مرد صنعت الکترونیک را برای ساخت عناصر دیگر ایجاد کرد، که سیلیکون رایج‌ترین آنهاست. هر دو کربن و سیلیکون زنجیره های مولکولی ایجاد می کنند، اگرچه در ساختار داخلی خود متفاوت هستند. تمام زندگی از زنجیره های کربنی ساخته شده است. تا زمانی که محصولات تکنولوژیکی ساخته شده توسط انسان مستقیماً با فیزیولوژی زندگی تداخل نداشته باشند، شناسایی خطرات مرتبط با آنها نسبتاً آسان است. آنها در درجه اول در آلودگی محیطی و احتمال برهم زدن تعادل طبیعی زیست کوئنوز در مقیاس سیاره ای هستند. کارکردهای اساسی زندگی هنوز به طور مستقیم واژگون نشده اند. ما می توانیم بدون ترس از تداخل مستقیم با عملکردهای سلولی خود از تلویزیون، رایانه، رانندگی اتومبیل و سایر ابزارهای فناوری استفاده کنیم. این به ویژه به این دلیل است که همه این ابزارهای تکنولوژیکی بسیار بزرگتر از مقیاس های معمولی فعالیت بیولوژیکی هستند. بیشتر فعالیت های بیولوژیکی، از کاتالیز تخمیری تا تکثیر DNA در مقیاس نانو انجام می شود. هنگامی که اهداف تکنولوژیکی ساخت محصولات در مقیاس نانو هستند، وضعیت کاملاً متفاوت است. تمام فرآیندهای بیولوژیکی در مقیاس نانو انجام می شود.

Even though there is no generally accepted definition of nanotechnologies to be defined as distinct discipline there is an emerging consensus that their advent and development is a growing in importance factor of the contemporary and future technological civilization. One of these most fundamental issues we are confronted with is the compatibility with life itself. From single cell organisms to humans, carbon is a key building block of all molecular structures of life. In contrast the man created electronic industry to build on other elements, of which silicon is the most common. Both carbon and silicon create molecular chains, although different in their internal structure. All life is built from carbon-based chains. As long as the man built technological products do not directly interfere with the physiology of life the associated risks from them are relatively easy to identify. They are primarily in the environmental pollution and the possibility of upsetting the natural balance of biocoenosis, on a planetary scale. The basic life functions are still not directly subverted. We can use TV, computers, drive cars and use other technological utilities without fear of direct interference with our cellular functions. This is in particular because all these technological utilities are many orders of magnitude larger than typical scales of biological activity. Most of biological activity, from fermentative catalysis to DNA replication takes place on nanoscale. The situation is radically different when the technological goals are building nanoscale size products. All biological processes take place on nanoscale.