О, этот дивный мир…

МАШИНЫ СОЗДАНИЯ

Грядущая эра нанотехнологии

Автор – K. Эрик Дрекслер

ISBN 0-385-19973-2

Для дополнительной информации:

Foresight Institute

PO Box 61058

Palo Alto, CA 94306 USA

tel 415-324-2490

fax 415-324-2497

[email protected]

ПОСЛЕСЛОВИЯ

Послесловие 1985 года

Послесловие 1990 года

Послесловие 1996 года

В областях, которые я описал поступь событий стремительна. За последний месяц или около того, случилось или возникло в поле моего внимания несколько разработок:

Несколько групп сейчас работают над конструированием белка, а вновь созданный Центр продвинутых исследований в биотехнологии планирует поддержать эти усилия. Группа в Национальном бюро стандартов совместило два метода молекулярного моделирования способом, решающим для разработки ассемблеров. Успехи также сделаны в использовании компьютеров для планирования молекулярного синтеза.

Гонка по направлению к молекулярной электронике продолжается. Группа Форреста Картера в Военно-морской исследовательской лаборатории США готовит экспериментальную работу, а журнал “Экономист” сообщает, что “японское правительство недавно помогло основать фонд в 30 миллионов долларов с целью исследований по молекулярной электронике.”

Другие успехи могут помочь нам более умно обращаться с быстро приближающимся ассемблерным прорывом. В колледже Дартмунда, Артур Кантрович завершил две экспериментальные процедуры форума поиска фактов, которые исследуют технологию предлагаемых защитных систем от баллистических ракет. Тем временем в университете Браун, Институт исследования информации и гуманитарного образования разрабатывает “рабочую станцию учёного с гипертекстовыми возможностями – прототип системы, предназначенной для использования везде во всех университетах.

Успехи в технологии продолжатся как и успехи в средствах управления ею. С удачей и усилиями, мы можем суметь принять правильные решения и вовремя.

К. Эрик Дрекслер

Июнь 1985 года.

Что бы я скорректировал в “Машинах” сейчас, после нескольких лет обсуждения, критики и технологического прогресса? Первые десять страниц, сообщающие последние успехи в технологии, но заключение осталось бы тем же: мы движемся к ассемблерам, по направлению к эре молекулярного производства, дающего полный и недорогой контроль за структурой материи. Никаких изменений в центральных тезисах бы не было.

Чтобы подытожить некоторые показатели технологического прогресса: “Машины” размышляют о том, когда мы могут достичь решающей вехи в разработке молекулы белка с нуля, но это было на самом деле выполнено в 1988 году Вильямом Ф. ДеГрадо из Дю Понта и его коллегами. В 1987 году, нобелевскую премию разделили Дональ Дж. Крам из UCLA, Джин-Мари Лен из университета Луиса Пастера и Чарльз Педерсен из Дю Понта за разработку синтетических молекул со способностями, подобными способностям белка. В IBM, группа Джона Фостера наблюдала и изменяла отдельные молекулы, используя технологию сканирующего туннельного микроскопа; это (или связанная атомическая сила микроскопа) может в ближайшие несколько лет обеспечить позиционирующий механизм для грубого фото-ассемблера. Инструменты на базе компьютера для разработки и моделирования молекул улучшаются стремительно. Короче говоря, продвижения по направлению к нанотехнологии через разработку молекулярных систем оказались более быстрыми, чем “Машины” могли предполагать.

Идея нанотехнологии распространилась далеко и широко, и благодаря самим Машинам (с изданиями 1990 года в Японии и Британии) и благодаря другим публикациям. Недавнее резюме появилось в ежегоднике Британника 1990 года, “Наука и будущее”. Меня пригласили для выступлений в большинство ведущих технических университетов и во многие из ведущих корпоративных исследовательских лабораторий в Соединённых Штатах. В Стэндфорде, когда я читал первый университетский курс по нанотехнологии, комната и фойе были набиты в первый день, а последний вошедший студент влез через окно, интерес был огромный и всё увеличивающийся.

Какова была реакция технического сообщества – тех, кто находится в наилучшем положении, чтобы находить и отмечать ошибочные идеи? Оттуда, где я стоял (т.е. перед задающими вопросы техническими аудиториями) центральные тезисы этой книги выглядели убедительно; они выдерживали критику. Нельзя сказать, что каждый их принимал, просто каждый предлагаемый довод для опровержения их оказывался ложным. (Мои извинения скрытым критикам с собственной точкой зрения – пожалуйста, выступайте вперёд и высказывайтесь!) Множество технических статей (по механическим нанокомпьютерам, молекулярным механизмам и опорам и т.д.) доступны и технические учебники уже на подходе. После серии локальных встреч, Институт предвидения учредил первую большую конференцию по нанотехнологии в октябре 1989 года (о которой рассказывается в новостях науки за 4 ноября); отчёт о заседании готовится.

На конференции стало ясно, что Япония уже в течение нескольких лет считает разработку молекулярных систем базисом для технологии двадцать первого века. Если остальной мир желает видеть совместную разработку нанотехнологии, ему лучше проснуться и начать действовать со своей стороны.

Определённые сценарии и предложения в последней трети “Машин” могли бы подвергнуться перефразированию, но по крайней мере одна проблема представлена обманчиво. Страница 173 говорит о необходимости избежать неконтролируемых инцидентов с размножающимися ассемблерами; сегодня я бы подчеркнул, что есть мало побудительных мотивов строить репликаторы, даже напоминающие тот, который мог бы выжить в природе. Посмотрите на машины: чтобы работать, им нужен бензин, масло, тормозная жидкость и т.п. Никакое обычное происшествие не может дать возможность автомобилю самостоятельно добывать себе корм и заправляться соком деревьев: это потребовало бы гениального конструирования и тяжёлой работы. Это подобно простым репликаторам, разработанных, чтобы работать в чанах с ассемблерной жидкостью, делая неразмножающиеся продукты для внешнего пользования. Репликаторы, построенные в соответствии с простыми правилами, были бы никоим образом непохожи на то, что может вырваться из-под контроля и начать творить безумства. Проблема, и она огромна, не в инцидентах, а в злоупотреблении.

Некоторые ошибочно представили, что моя цель – рекламировать нанотехнологию; на самом деле она – продвигать понимание нанотехнологии и её последствий, что является совершенно другим вопросом. Тем не менее я сейчас убеждён, что чем раньше мы начнём серьёзные усилия по разработке, тем дольше у нас будут серьёзные публичные дебаты. Почему? Потому что серьёзные дебаты начнутся с этих серьёзных усилий, а чем раньше мы начнём, тем более слабой будет наша технологическая база. Ранний старт будет таким образом означать более медленный прогресс и значит более времени, чтобы рассмотреть последствия.

Если ваше желание – быть в курсе разработок в этих областях, и с предпринимаемыми усилиями понять и повлиять на них, пожалуйста свяжитесь:

Институт предвидения

“Машины создания” пытаются исследовать мир, по направлению к которому технология нас увлекает, и в годы, прошедшие с первой публикации, технология прошла длинный путь по направлению к этому миру.

Первая глава показывает, как белковое проектирование, делая молекулярные машины во многом подобными живым клеткам, мог бы обеспечить путь к более продвинутым системам, но он осторожен относительно времени, которое потребуется, чтобы решить наиболее фундаментальные проблемы. Два года после публикации Вильям ДеГрадо из ДюПонта сообщил о первом прочном успехе в разработке белка с нуля. Сейчас есть журнал, который называется “Белковый инжиниринг” и всё увеличивающийся поток результатов. Что более важно, возникли дополнительные пути к той же цели, основные на других молекулах и методах. В 1988 году Нобелевская премия по химии была присуждена Краму, Педерсону и Лену за их работу по построению больших молекулярных структур из самособирающихся частей. В 1995 году премия Фейманна по нанотехнологии была вручена Надриану Симану из университета Нью-Йорка за разработку и синтез структур ДНК, соединённых так, чтобы образовывать кубические структуры. Химики начали говорить о “нанохимии”. В последние годы, молекулярная самосборка возникла как самостоятельная область.

В своём разделе примечаний “Машины” упоминают возможность, что механические системы – зондовые микроскопы, способные передвигать острые концы по поверхности с точностью до атома – могут использоваться для позиционирования молекулярных инструментов. С того времени Дональд Айглер из IBM продемонстрировал способность передвигать атомы живым и запоминающимся образом, написав “IBM” на поверхности, используя 35 точно упорядоченных атомов ксенона. Манипулирование атомами также выделилось в отдельную область исследований.

Возможно самый очевидный индикатор – лингвистика. Когда “Машины” были опубликованы, слово “нанотехнология” было почти неизвестно. С тех пор оно стало широко употребляемым словом в науке, конструировании, футурологии и фантастике. И в наших лабораторных возможностях и в наших ожиданиях, мы на нужном пути.

Есть даже надежда, что мы могли бы научиться управлять своими технологиями лучше, это время близко. Глава “Сеть знаний” описывает, как среда гипертекстовой публикации могла бы ускорить эволюцию знания и возможно, мудрость. Мировая паутина (WWW) – большой шаг в этом направлении, а разработчики программ работают, чтобы добавить остающиеся необходимые возможности, чтобы двинуться дальше простой публикации, чтобы поддерживать дискуссии, критику, обдумывание и построение консенсуса.