Эрик Дрекслер - Безграничное будущее: нанотехнологическая революция

Шаги в цикле — использование копии для блокировки трубки, начало создания новой копии, затем освобождение старой — иллюстрируют один из способов для машины построить копию себя, плавая в жидкости, но делая всю свою строительную работу внутри, в вакууме. (Вся исследовательская инженерная работа показывает, что легче конструировать в вакууме, поскольку, чем легче конструкция, тем она лучше.) Расчеты показывают, что весь цикл построения может быть завершен менее чем за четверть часа, так как репликатор содержит около миллиарда атомов, а каждый манипулятор может обрабатывать около миллиона атомов в секунду. При такой скорости одно устройство просто удваиваясь, произведет триллионы копий примерно за десять часов.

Каждый репликатор просто находится в ванне с химическими реактивами, впитывает то, что ему нужно, и создает больше репликаторов. В конце концов, либо специальные химикаты заканчиваются, либо добавляются новые химикаты, чтобы заставить их делать что-то другое. В этот момент они могут быть перепрограммированы, чтобы производить что-то еще, отменив первоначальную задачу. Продукция может быть длинной, может разворачиваться или собираться вместе, чтобы получились более крупные объекты, поэтому размер этих исходных репликаторов — они меньше, чем бактерия — будет только временным ограничением.

Молекулярные манипуляторы и примитивные ассемблеры, описанные в предыдущей главе, и естественный путь развития нанотехнологий ведет к созданию ассемблеров с все более и более универсальными возможностями. Тем не менее, эффективнее использовать специальные машины, и в сценарии «Desert Rose Industries» универсальные ассемблеры, как правило, не применялись. Зачем их вообще создавать?

Чтобы получить ответ, задайте вопрос по-другому и спросите, почему бы не построить такую машину? В создании универсального ассемблера нет ничего особенно сложного, как и в случае с другими молекулярными машинами. Это будет просто устройство с хорошим, гибким позиционным управлением и системой подачи в него различных молекулярных инструментов. Это полезная, базовая возможность. Универсальные ассемблеры всегда могут быть заменены множеством специализированных устройств, но для их создания имеет смысл в первую очередь придумать более гибкую универсальную систему управления, которую можно было бы перепрограммировать.

Таким образом, машины общего назначения, вероятно, найдут применение в создании коротких производственных циклов для более специализированных устройств. Ральф Меркл, эксперт по компьютерам и безопасности в Исследовательском центре «Xerox Palo Alto Research Center», считает это повторением того, как сегодня работает производство: «Устройства общего назначения могут выполнять многие задачи, но они будут делать их неэффективно. Для любой задачи существует один или несколько способов выполнить ее лучше, а также одно или несколько устройств специального назначения, которые точно настроены для выполнения каждой конкретной задачи. Гвозди не производятся в универсальном механическом цехе, они сделаны на гвоздильных машинах. Изготовление гвоздей в универсальном механическом цехе было бы более дорогим, более сложным и более трудоемким. Точно так же в будущем мы вряд ли столкнемся с широким применением универсальных самореплицирующихся систем, для каждой задачи будут созданы специальные машины».

Мы рассмотрели множество устройств: это ассемблеры на все вкусы, нанокомпьютеры, дизассемблеры, репликаторы и другие. Важно не конкретное различие между ними, а те возможности, которые они дадут, и то влияние, которое они окажут на человеческую жизнь. Опять же, мы приостанавливаем обсуждение возможных опасных применений до следующих глав.

Если мы разберем последствия того, что мы видели в сценарии «Desert Rose Industries», мы сможем проанализировать некоторые из ключевых последствий молекулярного производства в промышленности, науке и медицине.

В своей основе нанотехнологии связаны с молекулярным производством, а производство является основой большей части современной промышленности. Вот почему «Desert Rose Industries» стала хорошей отправной точкой для описания возможностей нанотехнологического мира. С промышленной точки зрения имеет смысл рассматривать нанотехнологии с точки зрения продукции и производства.

Сегодня мы обращаемся с веществом грубо, но нанотехнологии принесут тщательный контроль над структурами вещества, способность строить объекты по атомным спецификациям. Это означает, что вы можете сделать почти все, что угодно. Для сравнения, даже сегодняшний ассортимент продукции будет выглядеть очень ограниченным. Нанотехнологии сделают возможным огромный спектр новых продуктов, диапазон, который мы сегодня не можем представить. Тем не менее, чтобы почувствовать, что это возможно, мы можем рассмотреть некоторые легко воображаемые приложения.

Сегодня продукция часто выходит из строя, но для того, чтобы произошли сбои — падение с самолета из-за оторвавшегося крыла или износа подшипника — необходимо, чтобы многие атомы оказались не на своем месте. В будущем мы можем добиться большего. Для этого есть два основных способа: использование лучших материалов и лучший контроль качества, оба достигаются с помощью молекулярного производства. Используя материалы в десятки раз прочнее стали, как это сделала «Desert Rose Industries», будет легко производить вещи, которые очень прочны и рассчитаны на длительное использование. Создавая вещи и контролируя положения каждого атома, можно добиться того, что ошибки при производстве станут очень редкими и чрезвычайно незначительными — несущественными по нынешним стандартам.

Используя нанотехнологии, мы можем проектировать с большим запасом прочности, а затем изготавливать практически совершенные изделия. В результате получим прочную и надежнуюе продукцию. (Нельзя отрицать, что все равно останутся плохие проекты и люди, которые захотят создавать машины, балансирующие на грани катастрофы).

Сегодня мы, как правило, изготавливаем изделия из больших кусков металла, дерева, пластика и т. п. Или из сплетенных волокон. Объекты, созданные с помощью молекулярного производства, могут содержать триллионы микроскопических двигателей и компьютеров, образующих детали, которые должны работать вместе, чтобы сделать что-то полезное. Веревка альпиниста может быть изготовлена из волокон, которые скользят и переплетаются, чтобы устранить потертости. Палатки могут быть сделаны из деталей, которые скользят и фиксируются, чтобы развернуться из тюка в постройку. Стены и мебель смогут самостоятельно ремонтироваться, не допуская естественного износа.