Эрик Дрекслер - Безграничное будущее - нанотехнологическая революция

Молекулярная нанотехнология: тщательный и дешевый контроль за структурой вещества, основанный на манипулировании отдельными атомами и молекулами; продукты и процессы молекулярного производства.

Технология-как-мы-знаем — это совокупность методов и инструментов, используемых для промышленного и химического производства. Промышленность, как известно, берет исходные материалы из природы — руду из гор, деревья из лесов и превращает их в предметы, которые считаются полезными. Деревья становятся бревнами, затем домами. Горы превращаются в щебень, потом в расплавленное железо, потом в сталь, потом в автомобили. Из песка получают кремний, из которого производят чипы. Так оно и устроено. Каждый процесс является действием, основанным на резке, смешивании, нагревании, распылении, травлении, измельчении и тому подобном.

А вот деревья действуют по-другому. Они не режут, не измельчают, не смешивают, не нагревают, не шлифуют, не вытравливают. Вместо этого они аккумулируют солнечную энергию с помощью молекулярных электронных устройств, хлоропластов, способных осуществлять фотосинтетическую реакцию. Они используют эту энергию для приведения в действие молекулярных машин — активных устройств с движущимися частями точной молекулярной структуры, которые перерабатывают углекислый газ и воду в кислород и молекулярные строительные блоки. Они используют другие молекулярные машины, чтобы соединить эти молекулярные строительные блоки и сформировать корни, стволы, ветви, листья и другие молекулярные машины. У каждого дерева вырастают листья, и каждый лист является более сложным продуктом, чем космический корабль, с более тонким рисунком, чем у самого лучшего чипа из Силиконовой долины. Они делают все это без шума, не выделяя тепла и токсичных газов, не используя человеческий труд. И, кроме того, они потребляют при своей работе вредные вещества. С этой точки зрения деревья — это высокие технологии. А чипы и ракеты — нет.

Пример деревьев показывает, как может действовать нанотехнология. Однако нанотехнология отличается от биотехнологии, потому что не занимается изменением живых существ. Биотехнология является одним из способов одомашнивания живых существ. Как и селекция, она изменяет генетический материал вида, чтобы добиваться полезных для людей свойств. Но в отличие от селекции, она добавляет новые гены. Нанотехнология будет использовать молекулярные машины, как биотехнология и обычные деревья, но в отличие от них, не станет вмешиваться в генетический код. Так что речь идет не о дальнейшем развитии биотехнологии, а об альтернативе ей и последующей замене.

Молекулярная нанотехнология могла быть задумана и проанализирована — хотя этого и не произошло — на основе научных знаний, доступных еще сорок лет назад. Даже сегодня, когда развитие технологий ускоряется, понимание растет медленно, потому что молекулярная нанотехнология объединяет области, которые ранее были далеки друг от друга: молекулярные науки, работающие на грани с квантовой механикой, и машиностроение, все еще использующее обычные грубые технологии. Нанотехнология будет представлять собой технологию новых молекулярных машин, шестерен, валов и подшипников, которые перемещаются и работают с деталями, сформированными в соответствии с волновыми уравнениями квантовой механики. Инженеры-механики не проектируют молекулы. Молекулярные ученые редко проектируют машины. Тем не менее, новая область производства будет расти — растет и сегодня — в их совместной работе. Нанотехнология заменит и химию, какой мы ее знаем, и привычное машиностроение. Но что такое современное технология и производство, как не лоскутное одеяло примитивной химии и примитивных машин?

В главе 2 будет представлено подробное описание молекулярных машин и молекулярного производства, но пока рассмотрим простую аналогию. Представьте себе автоматизированную фабрику, полную компьютеров, движущихся конвейерных линий и вращающихся манипуляторов. Теперь вообразите себе что-то вроде этой фабрики, но в миллион раз меньше, которая работает в миллион раз быстрее, с инструментами и заготовками молекулярного размера. На этой фабрике «отходами» будет считаться отдельная молекула, как будто лишний болт или шайба, это ее будут отбрасывать, если она не понадобится. Во многих отношениях подобная фабрика будет совершенно не похожа на живую клетку: жидкую, гибкую, адаптируемую и плодородную, напротив, она будет жесткой, программируемой и специализированной. И все же, несмотря на это, микроскопическая молекулярная фабрика сможет точно производить молекулярные конструкции.