Эрик Дрекслер - Безграничное будущее: нанотехнологическая революция

Сегодня, они своими хриплыми голосами возвещают, что возвращаются в дикий мир, чтобы занять свою экологическую нишу. Пока Трейси слушает звуки, издаваемые тюленями-монахами, она думает о голосах, которые никто никогда больше не услышит: о видах, известных и неизвестных, которые не сохранили даже кровавого клочка, чтобы оставить надежду на восстановление. Тысячи или миллионы? Некоторые виды вымирали, поскольку их места обитания уничтожались земледелием и лесозаготовками. Люди знали — в течение многих лет знали — что замораживание или сушка спасут гены. Они знали об экологической катастрофе, которую сами и устроили, знали, что не остановили ее. Но эти невежественные уроды даже не позаботились сохранить образцы. Трейси замечает, что тоже плачет на церемониях Дня восстановления.

Люди, несомненно, будут стремиться, как можно быстрее, развивать биомедицинские приложения нанотехнологий для поддержания здоровья человека. При определенном желании эта технологическая база может быть с успехом использована для восстановления некоторых видов, которые сейчас считаются потерянными навсегда. Это значит, что удастся исправить, хотя бынемного, тот урон, который люди нанесли паутине жизни. Конечно, было бы лучше сохранить экосистемы и виды в первоначальном состоянии, но восстановление даже нескольких видов все-таки намного лучше, чем ничего. Некоторые образцы исчезающих видов хранятся сегодня, но в недостаточном количестве и в основном по другим причинам. В главе 9 будет более подробно рассмотрено восстановление экосистем и перспективы действий, предпринимаемых сегодня.

Споры по вопросам развития технологий и торговли испортили отношения между Сингапуром и японо-американским союзом. Дипломатические запросы по поводу тревожных сейсмических и гидроакустических данных, полученных в Южно-Китайском море, только начались, когда они внезапно стали неактуальными: по оценкам, один миллиард тонн незнакомой, высокоавтоматизированной военной техники появилось в прибрежных водах по всему миру. Конгресс и персонал «PeaceWatch» обменялись взаимными обвинениями: «если бы вы сделали свою работу» — «если вы позволите нам делать нашу работу». В конце февраля Сингапур превратился в военную сверхдержаву. Низкая стоимость, высокое качество и простота производства могут быть применены для многих целей, не все из них привлекательные. Нанотехнологии имеют огромный потенциал для злоупотреблений.

Молекулы имеют значение, потому что вещество состоит из молекул, а все, от воздуха до человеческой плоти и космических кораблей, состоит из вещества. Когда мы узнаем, как управлять молекулами по своему усмотрению, мы сможем создавать новые вещи и делать старые вещи по-новому. Возможно, именно поэтому японская MITI определила «технологии управления для точного расположения молекул» как главную промышленную задачу двадцать первого века. Молекулярная нанотехнология даст полный контроль над веществом в больших масштабах при низких затратах, разрушая множество технологических и экономических барьеров практически одним ударом.

Молекула — это объект, состоящий из набора атомов, удерживаемых вместе сильными связями (одноатомные молекулы являются частным случаем). «Молекулой» обычно называют объекты с числом атомов, достаточно малым, чтобы быть подсчитанным (до нескольких тысяч), но, строго говоря, шина грузовика (например) — это в основном одна большая молекула, содержащая что-то около 1 000 000 000 000 000 000 000 000 атомов. Подсчет этого количества атомов вслух займет около 10 000 000 000 миллиардов лет.

Ученые и инженеры до сих пор не имеют прямого и удобного способа управления молекулами, в основном потому, что человеческие руки примерно в 10 миллионов раз больше их. Сегодня химики и материаловеды создают молекулярные структуры опосредованно, смешивая, нагревая и совершая другие подобные действия. Идея нанотехнологии начинается с создания молекулярного ассемблера, устройства, напоминающего руку промышленного робота, но исполненного в микроскопическом масштабе. Общецелевой молекулярный ассемблер будет механизмом, собранным из твердых молекулярных деталей, управляемым моторами, контролируемым компьютерами, и способным схватить и переместить объекты молекулярного масштаба. Молекулярные ассемблеры могут быть использованы для создания других молекулярных машин — в том числе и других молекулярных ассемблеров. Ассемблеры и другие машины в молекулярных производственных системах смогут сделать почти все, если получат необходимое сырье. По сути, молекулярные ассемблеры — это микроскопические «руки», которых нам сегодня не хватает. (Химиков просят простить это литературное описание; конкретные детали молекулярного взаимодействия и связей не меняют сути дела).

Нанотехнологии позволят лучше контролировать молекулярные строительные блоки, то, как они двигаются и соединяются, чтобы сформировать более сложные объекты. Молекулярное производство будет создавать вещи, строя снизу вверх, начиная с самых маленьких возможных строительных блоков. Нано в нанотехнологии происходит от nanos, в переводе с греческого — карлик. В науке приставка нано означает одну миллиардную часть чего-то. Например, нанометр и наносекунда — типичные единицы измерения расстояния и времени в мире молекулярного производства. Когда вы видите, что «нано» прикреплено к названию объекта, это означает, что объект сделан путем соединения вещества с молекулярным управлением: наномашина, наномотор, нанокомпьютер. Это самые маленькие, самые точные устройства, которые могут быть сделаны на основе современной науки.

Некоторые исследователи используют добавку нано для обозначения других небольших технологий, применяемых в лаборатории. К этому нужно относиться с осторожностью. В этой книге нанотехнологией называют реальную молекулярную нанотехнологию будущего, в то время как британские ученые применяют термин к мелкомасштабным и высокоточным современным технологиям, даже к точному измельчению и измерению. Последние полезны, но вряд ли революционны.

Цифровая электроника произвела революцию, управляемо обрабатывая информацию в идеальном, дискретном виде: битах и байтах. Точно так же нанотехнология принесет революцию в обработке вещества, быстро и контролируемо обрабатывая его в идеальном, дискретном виде: атомах и молекулах. Цифровая революция сосредоточилась на создании устройства, способного использовать биты в удобном виде: это программируемый компьютер. Точно так же нанотехнологическая революция будет сосредоточена на использовании устройства, способного создавать (почти) любую желаемую структуру атомов: программируемом ассемблере. Технологии, которые досаждают нам сегодня, страдают от состояния и износа старой пластинки. Нанотехнологии, напротив, принесут четкое, цифровое совершенство компакт-диска.