История развития терминологии нанотехнологий

Нанотехнология — область прикладной науки и техники, занимающаяся изучением свойств объектов и разработкой устройств размеров порядка нанометра (по системе единиц СИ, 10 - 9 м). Нанотехнология находится в начальной стадии развития, т.к. основные открытия, предсказываемые в этой области, все еще не сделаны. За применение передовых научных исследований нанотехнологию относят к высоким технологиям.

Одним из основателей нанотехнологии считается Ричард Фейнман, накануне 1960 г. продемонстрировавший целесообразность и неизбежность тотальной наноминиатюризации технологий в лекции «Внизу полно места» (“There's Plenty of Room at the Bottom”), прочитанной перед студентами Калифорнийского технологического института. Эта лекция знаменита простым в формулировке рекурсивным алгоритмом построения наноробота методом «сверху вниз»: достаточно «всего лишь» создать и запустить механизм, способный воспроизвести и запустить собственную уменьшенную копию. Вторым основоположником нанотехнологии можно назвать профессора-материаловеда из Токийского университета Норио Танигучи (Norio Taniguchi), в 1974 г. впервые употребившего термин нанотехнология и определившего его как «обработку, разделение, объединение и деформирование материалов с помолекулярной и поатомной точностью».

Еще один основатель нанотехнологии -американский физик и математик Эрик Дрекслер, чей научно-популярный трактат «Ма- шины творения» (“Engines of Creation”) вышел в 1986 г. и многократно переиздавался на многих языках мира. Положив нанотехнологии в основу своего видения будущего, построенного на достаточно убедительном анализе истории и текущего состояния научнотехнического прогресса, Дрекслер сделал решающий вклад в развитие нанотехнологий как науки. Четвертым основателем является Б. Клинтон, в период президентства которого нанотехнологии были официально признаны в США стратегически важным национальным приоритетом и началось их крупномасштабное правительственное финансирование.

В терминологии нанотехнологий мы выделяем несколько периодов:

Первый период (1960 – 1973 гг.) характеризовался созданием уменьшенной копии механизмов и появлением прототерминов данной области знания: carbon, molecula, manipulation, atom, polimer, cell, electron, grain, map, nanorobot .

Термин grain в общеупотребительном языке имеет значение ‘the small hard seeds of food plants such as wheat, rice, etc.’ [5];

grain – ‘зерно’; ‘плод, семя злаков (а также некоторых других растений); небольшой предмет, частица чего-нибудь’ [2].

В области нанотехнологий данное слово употребляется в значении ‘ единичный элемент поликристаллического материала ’.

Nanorobot (от robot ) – термин, образованный от заимствованного в первой четверти XX в. из чешского языка слова robot ‘человекоподобный механизм’ (суф. производное от rob ‘раб’ , являющееся инновацией К. Чапека), обозначает автономную или дистанционно управляемую субмикроскопическую машину, способную оперировать молекулами и надмолекулярными комплексами сходных размеров [1].

Carbon (лат. Carboneum ) – «С», химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 6, атомная масса 12,011. Основные кристаллические модификации – алмаз и графит.

Molecula (новолат. molecula - уменьш. от лат. moles - масса) - микрочастица, образованная из атомов и способная к самостоятельному существованию.

Manipulation (фр. manipulation - от лат. manipulus - пригоршня, горсть, manus - рука) - действие рукой или руками при выполнении какой-либо сложной работы; сложный прием в ручной работе.

ИЗВЕСТИЯ ВГПУ

Второй период (1974 – 1985 гг.) характеризуется созданием методов обработки механизмов и материалов и появлением следующих терминов: nanotechnology, scanning tunneling microscopy .

В Оксфордском словаре термин nanotechnology имеет следующую дефиницию: «отрасль технологии, которая имеет дело с размерами меньше 100 нм (10^-9 м); в частности, обращение с отдельными атомами и молекулами» [5]. Термин нанотехнология трактуется следующим образом: нанотехнология – технология объектов, размеры которых порядка 10^-9 м (атомы, молекулы). Процессы нанотехнологии подчиняются законам квантовой механики. Нанотехнология включает атомную сборку молекул, новые методы записи и считывания информации, локальную стимуляцию химических реакций на молекулярном уровне и др.

По-древнегречески nanos означает «карлик» . Согласно современному общепринятому определению, нанотехнологии охватывают методы манипуляций с объектами размером от 1 до 200 нм вдоль хотя бы одного измерения (1 нм = 10^-9 м = 10 Е; 1 Е примерно соответствует диаметру атома водорода).

В 1981 г. сотрудники фирмы IВМ Г. Бининг и Г. Рорер создали сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), позволяющий получать изображение с разрешением на уровне размеров отдельных атомов, что явилось исключительно важным научным достижением, поскольку исследователи впервые получили возможность непосредственно наблюдать и изучать мир в нанометровом, атомарном масштабе [3]. Scanning tunneling microscopy – один из методов зондовой микроскопии, в котором анализируют плотность состояний атомов поверхности с помощью измерения туннельного тока. Предназначен для исследования поверхности проводящих веществ и материалов на атомном уровне и для формирования трехмерного изображения поверхности. Метод является также одной из нанотехнологий, позволяющих создавать на поверхности вещества (материала) искусственные наноструктуры путем перемещения отдельных атомов.

Третий период (1986 – 2012 гг.) характеризуется созданием микромеханизмов на атомном и молекулярном уровне и появлением следующих терминов: genome, DNA, DNA microarray, nanodrug, magnetic nanoparticles, RNA, X-ray photoelectron spectroscopy, ablation.

Genome – совокупность всей генетической информации организма, его полный хромо- сомный набор и внехромосомные элементы. Термин геном был предложен Гансом Винклером в 1920 г. для описания совокупности генов, заключенных в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида. Первоначальный смысл этого термина указывал на то, что понятие «геном» в отличие от генотипа является генетической характеристикой вида в целом, а не отдельной особи. С развитием молекулярной генетики значение данного термина изменилось. Известно, что ДНК, которая является носителем генетической информации у большинства организмов и, следовательно, составляет основу генома, включает в себя не только гены в современном смысле этого слова [4].

DNA – полинуклеотид, состоящий из ковалентно-связанных дезоксирибонуклео-тидных единиц, обеспечивающий хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живого организма.

DNA microarray – миниатюрная пластина с нанесенными на нее в определенном порядке фрагментами ДНК известной последовательности для проведения генетического анализа. ДНК-микрочип – устройство, созданное по аналогии с электронными микросхемами (чипами).

Nanodrug – лекарственный или медицинский диагностический препарат, применяемый в форме наночастиц. Действующее вещество представлено в виде частиц, размер которых лежит в нанодиапазоне, или упаковано в наноконтейнеры.

Magnetic nanoparticles for therapeutic use – наночастицы, имеющие постоянный или наведенный магнитный момент и применяемые в медицине для диагностики и лечения заболеваний.

RNA – линейный полимер, образованный ковалентно связанными рибонуклеотидными мономерами.

X-ray photoelectron spectroscopy – разновидность фотоэлектронной спектроскопии, в которой для возбуждения фотоэлектронов используется рентгеновское излучение и которая служит для зондирования глубоких (остов-ных) электронных уровней.

Ablation – в медицине означает «направленное разрушение ткани (опухоли) без физического удаления ткани». В нанотехнологии абляция используется для физической и химической модификации вещества.

Таким образом, исследуемый нами материал позволяет сделать вывод о том, что пери- од становления и развития нанотехнологий как науки и научные открытия ученых совпадают с периодами появления терминов нанотехнологий на протяжении истории развития данной отрасли знаний, поэтому фундаментальные исследования XXI в. в области нанотехнологий будет связано с изучением механизмов процессов на молекулярном уровне. В прикладных задачах, на наш взгляд, основное внимание будет уделяться проблемам биотехнологии, а также дальнейшему развитию и прогрессу полупроводниковой техники и информационных приложений (созданию новых типов интегральных схем, запоминающих устройств и т.д.). Все это будет способствовать появлению новых терминов и создаст широкое поле деятельности для лингвистов в вопросах систематизации и унификации терминологической системы нанотехнологий.