Selv om nanoteknologi har haft et lidt science fiction-agtig rygte i det sidste årti vil dens industrielle og samfundsmæssige påvirkninger begynde at slå igennem over det næste årti. Og dermed er uskyldighedens alder for nanoteknologi og dens tilhængere sikkert snart forbi, konkluderer kronikøren.

Ordet nanoteknologi blander en nanometer - en milliontedel af en millimeter - sammen med teknologi. Nanoteknologi drejer sig derfor om at fremstille små ting...meget små ting.

Ordet "nanoteknologi" er blevet en del af dagligdagssproget på en overraskende hurtig måde. Det bliver tit brugt i den populære TV-serie X-files og i Superman-tegneserier, for ikke at tale om en række science-fiction bestsellers. Også blandt forskere er nanoteknologi et meget populært ord. Mange videnskabelige kongresser handler nu kun om nanoteknologi. Og selv politikerne er bidt af nano: i Bill Clintons State of the Union Address i januar 2000 talte præsidenten varmt for de medicinske mirakler vi forventer os af nanoteknologien. Og når USA begynder at bevæge sig markant i én teknologisk retning, har resten af verden en tendens til at følge med - se bare på internettets succes.

Men hvad er nanoteknologi? Hvorfor er ordet blevet så populært? Hvad kan nanoteknologi bruges til? Og hvad vil denne teknologi betyde for mennesket - og verden?

Begrebet nanoteknologi stammer oprindelig fra fremskridt indenfor finmekanik, hvor en præcision på nogle få tusindedele af en mikrometer kan være afgørende. Men i dag er den mekaniske verden kun en relativ beskeden del af alt det, der beskrives med ordet nanoteknologi. Konceptet har bredt sig til kemi og biologi, hvor man i de mere vilde fantasier kan læse om nanorobotter som svømmer rundt i menneskers blod og fjerner kalk og kræftceller uafbrudt.

Hovedkilden til disse futuristiske scenarier er den amerikanske forsker Eric K. Drexler, som er blevet til en slags "nanoguru". En kerneidé i Drexlers tanker er, at udvikle nanomaskiner af enkelte molekyler, som vil efterligne mekaniske systemer, såsom gear og tandhjul. Drexler kalder sine nanomaskiner for "assemblers", fordi han forestiller sig, at de af sig selv vil kunne bygge alt fra plastikbiler til kunstigt kød, gerne et atom ad gangen.

Drexlers kritikere er mange, og de har også nogle udmærkede videnskabelige argumenter, som viser hvor upraktiske, og tit fysisk umulige, "assemblers" er. Drexlers popularisering af nanoteknologi har sikkert meget mere med science fiction at gøre, end med egentlig videnskab. Men inden for det sidste årti har forskere rent faktisk udviklet teknologier som for første gang nogensinde giver dem mulighed for at bygge strukturer et atom ad gangen.

Gennembrudet kom i 80,erne, ved hjælp af en nye type mikroskop opfundet af forskerne Gerd Binnig og Heinrich Rohrer på IBM's forskningslaboratorium i Zürich. Mikroskopets navn på engelsk er "scanning tunneling microscope" - forkortet normalt til STM. Et STM-mikroskop består af en meget skarp metalspids som man fører meget tæt på en overflade. En elektrisk spænding mellem spidsen og overfladen giver anledning til en meget lille strøm, cirka en milliardendedel af en ampere, der flyder mellem spidsen og overfladen. Ved at måle strøm-variationer, mens spidsen kører frem og tilbage over overfladen, kan man måle strømstigninger hver gang spidsen befinder sig lige over et atom på overfladen. Disse strømmålinger kan fremstilles på en computerskærm, så man efterhånden skaber et kort over de steder, hvor der er strømstigninger - et kort over atomerne.

Kun nogle få år efter STM-mikroskopet blev udviklet, opdagede man en pudsig effekt. En gang imellem kom spidsen til at flytte nogle af de atomer, den bevægede sig over, mens den dannede et billede. Nøjere undersøgelser viste, at det var muligt at flytte atomer på en forholdsvis kontrolleret måde fra ét sted til et andet. Det er ikke nemt, og forskernes evner til at bygge med atomer ligner på nuværende tidspunkt et femårigt barns evner til at bygge med LEGO-klodser. Men ligesom med et barn vil forskernes talent også hurtigt vokse med tiden.

Hvis man allerede nu kan flytte atomer og fremstille nanostrukturer på en kontrolleret måde, er visionerne om nanorobotter måske alligevel ikke så langt ude endda, vel? Pudsigt nok er den stærkeste kritik af sådanne nanomaskiner ikke, at de er for radikale, men tværtimod at de er alt for konservative. Fordi en nanorobot tager udgangspunkt i mekaniske koncepter fra det 19. århundrede, som man så prøver på at implementere på atomar og molekylær skala i det 21. århundrede. Dermed går man glip af en fantastiske inspirationskilde fra det 20. århundrede: molekylærbiologien.

I hver enkelt celle i vores krop er der en yderst avanceret biokemisk nanofabrik, som bygger tusindvis af komplekse molekyler næsten et atom ad gangen med en utrolig høj nøjagtighed, hver eneste dag i vores liv. Et enzym er en avanceret "nanoassembler" bestående af typisk nogle få tusinde atomer, som kan bygge og omdanne andre molekyler til nye funktioner. Et virus er en slags nanorobot som kan reproducere sig selv gentagne gange i cellerne.

Sammenlignet med et virus er forskerens evner til at bygge nanomaskiner på et meget primitivt niveau i dag. I den forstand kan man sige at forskellen mellem bioteknologi og nanoteknologi i dag ligner forskellen mellem engros- og detailhandel - og nanoværktøjerne til at lave detailhandel i bioverdnen er først ved at blive udviklet på nuværende tidspunkt.

Et andet område hvor nanoværktøjer kommer til at spille en store rolle er inden for mikroelektronikkens udvikling. PC'ere, mobiltelefoner, biler og vaskemaskiner er efterhånden proppet med mikroelektroniske kredsløb på små terninger af siliciumkrystaller de såkaldte "silicium chips". Byggeklodsen i alle disse elektroniske kredsløb er transistoren, hvis hovedformål er at fungere som en mikrokontakt. I de sidste 30 år er antallet af transistorer per chip fordoblet cirka hver 18. måned. Den regelmæssige fremgang har fået navnet "Moores lov", efter Gordon Moore, som var med til at danne firmaet Intel, og i dag er Californiens rigeste entreprenør.

Flere transistorer betyder større regnekapacitet, og det er blandt andet denne eksplosive vækst i regnekapacitet, som har ført til Internettets overvældende succes. For at kunne fordoble antallet af transistorer uden at chips - og dermed PC'erne - bliver væsentlig større, er det nødvendigt at formindske transistorerne og ledningsbanerne, der forbinder dem regelmæssigt. Bredden af de mindste ledningsbaner var cirka en mikrometer i 1985 (dvs. tusind nanometer), og nærmer sig 100 nanometer i dag. Hvis alt fortsætter på samme måde som over de sidste 30 år, er man nede på ledningsbaner, som kun er 10 nanometer brede i 2015, og kun 1 nanometer - et par atomer - brede i 2030. Til den tid vil nanoværktøjer såsom et STM-mikroskop sikkert være afgørende.

Mens mikroelektronikken hastigt udvikler sig i retning af nanoverdnen, er andre teknologier end elektronik efterhånden modne til miniaturisering. DNA chips kan gøre det nemmere at analysere om en patients DNA indholder en bestemt genetisk fejl eller ej. Optiske chips er bedre til at processere lyssignaler end elektroniske signaler, og er derfor en nøgleteknologi for fremtidens kommunikationssystemer. Mikromekanik gør det muligt at integrere gyroer og andre mekaniske systemer på en chip. Alle disse nye former for chips vil efterhånden udvikle sig i to retninger. For det første vil de blive billigere og dermed efterhånden kunne bygges ind i selv de mest banale produkter, såsom briller, skjorter og prisetiketter. For det andet vil de blive mindre - og mindre - og mindre. Dermed går alt i retning af nanoteknologi.

Selv om nanoteknologi har haft et lidt science fiction-agtig rygte i det sidste årti vil dens industrielle og samfundsmæssige påvirkninger begynde at slå igennem over det næste årti. Og dermed er uskyldighedens alder for nanoteknologi og dens tilhængere sikkert snart forbi.

Vil nanoteknologi være en god eller en dårlig teknologi? Ofte prøver man at lægge ansvaret for fremtidige teknologiers succes eller fiasko på forskernes skuldre. Det skyldes måske det faktum at man ikke taler samme sprog - at man ikke forstår forskerne, hvilket jo unægtelig besværliggør en debat. Derfor vil jeg slutte med en - sikkert lidt kontroversiel - sammenligning mellem problemerne som samfundet oplever med forskerne og deres nye teknologier, med de problemer samfundet har med indvandrere og deres anderledes kultur.

Forskerne benytter ofte et fremmed videnskabeligt sprog, og selv når de gør sig umage, kan deres videnskabelige accent være svær at forstå for en almindelig dansker. Derudover har forskerne rent faktisk en anden kultur, som de har udviklet igennem århundreder, hvor begreber som lov, bevis og sikkerhed tit har nogle helt andre betydninger end for almindelige mennesker. Endelig kommer forskerne med nogle underlige visioner fra et fremmed land, som tit ligger langt væk - ikke målt i kilometer, men i år. Landet hedder fremtiden.

Det kræver derfor et åbent sind og gensidig respekt, hvis en værdig debat skal opstå mellem forskere og samfundet, om fremtidige nanoteknologier og deres integration i samfundet. Det er nemt at sige, men desværre minder holdninger på begge sider tit om racismen i deres mangel på tolerance for "den anden kultur", hvor forskerens egen racisme ofte kommer til udtryk i arrogante holdninger overfor ikke-eksperters bekymringer. En bedre dialog er dog absolut nødvendig, fordi nanoteknologi på mange måder repræsenterer den ultimative teknologi. Vi taler om den endelig sejr over den atomare og molekylære verden, som vi alle lever i og består af. Og det er da et vigtigt samfundsmæssigt spørgsmål.

Chat med Francois Grey i morgen onsdag kl. 12.00 - 14.00 på: chat.experimentarium.dk (uden www) og læs "Den virtuelle debatbog" på: futurebody.experimentarium.dk (uden www).

Næste kronik 5/12 , ekstern lektor ved NADA, Institution for numerisk analyse og datalogi i Stockholm, Anders Sandberg: om transhumanisme.

Alle artikler, fotos, grafik og øvrige illustrationer, der er på denne side, stammer fra Jyllands-Posten. Artikler o.l. er beskyttet af de ophavsretlige regler og må ikke kopieres eller på anden måde videreudnyttes uden tilladelse.