Geum.ru

А. В. Турчин структура глобальной катастрофы

Вид материалаРеферат
Подобный материал:
1   ...   39   40   41   42   43   44   45   46   ...   50

Глава 6. Специфические ошибки, связанные рассуждениями о рисках использования нанотехнологий

1. Ошибочное представление о том, что нанотехнологии невозможны, так как невозможно создать механизмы с точностью до одного атома


Это не так, – существуют белки, которые являются самыми разными механизмами: клапанами, ножницами, моторчиками, – и в них важно и определено местоположением каждого атома.

2. Ошибочное представление о том, что нанофабрики безопаснее наноассемблеров


Нанофабрики – это макроскопические устройства, производящие устройства наноразмеров (например, фотолитографическое производство микросхем). Наноассемблеры – это устройства наноразмеров, способное производить свои копии. С помощью одного можно сделать другое и наоборот, то есть эти устройства функционально изоморфны.

3. Ошибочное представление о том, что нанотехнологии настолько далеки от нас во времени, что о них можно не думать


От практической реализации нанотехнологий нас отделяет только недостающее знание. Если бы мы его имели, мы могли бы собрать такую цепочку ДНК, которая, будучи запущена в клетке бактерии, позволила бы произвести дистанционно управляемый наноассемблер.

4. Ошибочное представления в духе «Нанотехнологии придумали только для отмывания денег»


Поскольку такое объяснение можно применить к чему угодно, то оно ничего не объясняет. Даже если кто-то отмывает деньги с помощью нанотехнологий, это не значит, что нанороботы невозможны. Крах дот-комов не означает, что нельзя зарабатывать деньги в Интернете.

5. Ошибочное представление о том, что нанотехнологии связаны только с материаловедением, мелкодисперсными материалами и нанотрубками


Далеко не все так думают, и ведутся разработки в области нанороботов. Промежуточным объектом между нанороботами и наноматериалами является литография чипов, которая позволяет вытравливать любые механизмы из кремния, в том числе и с подвижными частями – технология MEMS330 (например, микромаятники для гироскопов). Основной прогресс закона мура идёт именно за счёт развития нанотехнологий всё более прецизионной печати полупроводников.

6. Ошибочное представление о том, что нанороботы будут слабее бактерий, потому что бактерий имели миллиарды лет, чтобы приспособиться к окружающей среде


Это не более верно, чем утверждение, что «Самолёты будут слабее (как оружие) птиц, потому что птицы развивались в течение миллионов лет». Человеческие достижения обычно превосходят биологические по какому-то одному параметру (размеру, скорости, быстродействию).

7. Ошибочное представление о том, что если бы нанороботы были возможны, их бы уже создала природа


Природа не создала колеса, но оно возможно и эффективно. С другой стороны природа создала аналог нанороботов в виде бактерий, которые показывают принципиальную возможность самодостаточных самовоспроизводящихся микроскопических устройств.

8. Ошибочное представление о том, что нанороботы не смогут размножаться в природной среде


Если бактерии могут размножаться в природе, то могут и нанороботы – ведь они могут использовать все приёмы, доступные бактериям.

9. Ошибочное представление о том, что нанороботов в природной среде будет легко уничтожить взрывом бомбы


Для этого нужно точно знать, где они находятся. Если они уже проникли в город, то взрывать их будет невозможно. Ведь не борются с заразными болезнями с помощью бомб.

10. Ошибочное представление о том, что нанороботы будут состоять только из нескольких атомов, что невозможно или малофункционально


Название «наноботы» условно и не означает, что длина нанобота будет равна нескольким нанометрам. Он может быть длиной в 1 микрометр и более, способен к саморазмножению и выполнению множества функций. И при этом невидим. В этом случае он будет содержать миллиарды и даже триллионы атомов.

11. Ошибочное представление о том, что нанороботы будут глупы и неэффективны, так как в них нельзя разместить компьютер


Внутри любой клетки человека находится ДНК объёмом примерно 500 мегабайт, с которой совершается до миллиона операций в секунду. Этого достаточно для создания довольно сильного компьютера. Это показывает нам достижимый предел плотности вычислений, хотя не обязательно в нанороботах будут использоваться именно ДНК компьютеры. Нанороботы смогут объединяться в локальные сети, усиливая свою вычислительную производительность многократно.

12. Э. Дрекслер о возможных возражениях реализуемости нанотехнологий


Далее я приведу обширную цитату из Э. Дрекслера331, основоположника идеи создания нанороботов, в которой выделю названия главок: «Не сделает ли принцип неопределённости квантовой физики молекулярные машины неосуществимыми? Кроме всего прочего, этот принцип указывает на то, что невозможно определить точное местоположение частицы в течение любого отрезка времени. Это ограничивает то, что могут делать молекулярные машины, равно как и ограничивает то, что может делать что-либо ещё. Тем не менее, вычисления показывают, что принцип неопределённости накладывает мало существенных ограничений на то, насколько легко атомы можно поместить на их места, по крайней мере, для тех целей, которые обрисовываются здесь. Принцип неопределённости делает местоположение электронов довольно расплывчатым, и в действительности эта расплывчатость определяет сам размер и структуру атомов. Атом как целое, однако, имеет сравнительно определённое местоположение, соответствующее своему относительно массивному ядру. Если бы атомы не сохраняли своё положение сравнительно хорошо, молекулы бы не существовали. Квантовой механики не требуется, чтобы доказать эти заключения, поскольку молекулярные машины в клетке демонстрируют то, что молекулярные машины работают. Не сделают ли тепловые вибрации молекул молекулярные машины неработоспособными или слишком ненадёжными, чтобы их использовать? Тепловые колебания причинят большие проблемы, чем принцип неопределённости. Однако и в этом случае существующие молекулярные машины непосредственно демонстрируют, что молекулярные машины могут работать и при обычных температурах. Несмотря на тепловые колебания, механизмы копирования ДНК в некоторых клетках делают меньше чем одну ошибку на 100 000 000 000 операций. Чтобы достичь такой точности, однако, клетки используют машины (такие как фермент ДНК-полимераза I), которые проверяют копию и исправляют ошибки. Для ассемблеров вполне может быть необходимы аналогичные способности проверки и исправления ошибок, если они предназначены выдавать надёжные результаты. Не будет ли радиация разрушать молекулярные машины или делать их непригодными для использования? Радиация высокой энергии может нарушать химические связи и разрушать молекулярные машины. Живые клетки еще раз показывают, что решения существуют: они работают в течение лет, восстанавливая и заменяя поврежденные радиацией части. Однако поскольку каждая отдельная машина такая крошечная, она представляет собой маленькую цель для радиации, и радиация редко в неё попадает. Всё же, если система наномашин должна быть надёжна, то она должна выдерживать определённое количество повреждений, а повреждённые части должны регулярно чиниться или заменяться. Этот подход к надёжности хорошо знаком разработчикам самолётов и космических кораблей. Эволюция не сумела произвести ассемблеры. Не говорит ли это о том, что они либо невозможны, либо бесполезны? Отвечая на предыдущие вопросы, мы отчасти ссылались на уже работающие молекулярные машины клеток. Они представляют собой простое и мощное доказательство того, что законы природы позволяют маленьким группам атомов вести себя как управляемые машины, способные строить другие наномашины. Однако вопреки тому, что они в основе напоминают рибосомы, ассемблеры будут отличаться от всего, что находится в клетках; хотя они состоят в обычных движениях молекул и реакциях, то, что они делают, будет иметь новые результаты. Например, ни одна клетка не производит алмазного волокна. Доказательства реализуемости ассемблеров и других наномашин могут казаться обоснованным, но почему бы не подождать и не посмотреть, действительно ли они могут быть разработаны? Чистое любопытство кажется достаточной причиной, чтобы исследовать возможности, открытые нанотехнологией, но есть и более сильные причины. Нанотехнологии охватят мир в пределах от десяти до пятидесяти лет, то есть в пределах сроков жизни наших собственных или членов наших семей. Что более существенно, заключения следующей главы подсказывают, что политика "подождём-посмотрим" была бы слишком дорогой: она бы стоила миллионы жизней, и, возможно, жизни на Земле».

13. Наша склонность ожидать грандиозных результатов только от грандиозных причин


Дрекслер иллюстрирует это заблуждение следующими контрпримерами: «СКУЧНЫЙ ФАКТ: некоторые электрические переключатели могут включать и выключать друг друга. Эти переключатели можно сделать очень маленькими и потребляющими мало электричества. ГРАНДИОЗНОЕ СЛЕДСТВИЕ: если их соединить правильно, эти переключатели образуют компьютеры, машины информационной революции... СКУЧНЫЙ ФАКТ: плесень и бактерии конкурируют за пищу, поэтому некоторые плесени научились выделять яды, которые убивают бактерии. ГРАНДИОЗНОЕ СЛЕДСТВИЕ: пенициллин, победа над многими бактериальными заболеваниями, и спасение миллионов жизней».332

14. Ошибочное представление о том, что детали наномашин будут слипаться в силу квантовых, вандерваальсовых и прочих сил


Но белки в живых клетках не слипаются. Предложенный Дрекслером вариант реализации нанотехнологий с помощью механических роботов из алмазоида с зубчиками и колёсами – не единственный. Возможны промежуточные варианты с псевдобиологичесим устройством.

15. Ошибочное представление о том, что активный нанотехнологический щит, подобный иммунной системе, будет идеальной защитой от опасных нанороботов


Ни одна иммунная система в реальности, ни в живых организмах, ни антивирусная в компьютерах, не является абсолютно надёжной. Кроме того, существуют автоиммунные заболевания. См. подробнее главу «активные щиты».

16. Ошибочное представление о том, что Дрекслер – фантазёр, а настоящие нанотехнологии состоят в чём-то другом


Приходилось встречать утверждения со стороны специалистов в области нанотехнологий, о том, что нанороботы Дрекслера – это фантазии, а настоящие нанотехнологии состоят в детальном измерении неких очень тонких параметров малоразмерных структур. Однако на самом деле эти исследования находятся на разных уровнях. Исследования Дрекслера относятся к «проектному» уровню. Точно так же, как к нему относилась идея сделать атомную бомбу в своё время. То есть это уровень леса, а не деревьев. Эрик Дрекслер – далеко не единственный провидец продвинутых нанотехнологий, связанных с молекулярным производством и нанороботами. Можно также назвать Р.Фрейтаса и других сотрудников Центра ответственных нанотехнологий333.