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]

Глоссарий

Этот глоссарий содержит термины, которые используются в описании вопросов, связанных с высокими технологиями. Он составлен группой по изучению нанотехнологии Массачусетского технологического Института, при особом содействии Дэвида Дарроу Университета Штата Индиана.

АКТИВНАЯ ЗАЩИТА: защитная система со встроенными сдерживающими факторами для ограничения или предотвращения использования системы во вред.

АМИНОКИСЛОТЫ: Органические молекулы, из которых строятся белки. Известно около двух сотен аминокислот, двадцать из которых широко распространены в живых организмах.

АНТИОКСИДАНТЫ: Химические вещества, препятствующие окислению, которое вызывает прогорклость жиров и повреждение ДНК.

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ (ИИ): область исследования, которая ставит целью понять и построить интеллектуальные машины; этот термин также может относиться к непосредственно машине с интеллектом.

АССЕМБЛЕР: молекулярная машина, которая может быть запрограммирована строить практически любую молекулярную структуру или устройство из более простых химических строительных блоков. Подобие управляемого компьютером механического цеха. (См. "Репликатор".)

АТОМ: самая маленькая частица химического элемента (приблизительно три десятимиллиардных метра в диаметре). Атомы – блоки, из которых строятся молекулы и твердые объекты; они состоят из облака электронов, окружающих плотное ядро, которое в тысячи раз меньше, чем сам атом. Наномашины будут работать не с ядрами, а с атомами.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ИНЖЕНЕРИНГ: использование компьютеров для выполнения технических разработок, в предельном случае – проведение детальных проработок с минимальной человеческой помощью или без неё по заданной общей спецификации. Автоматизированный инженеринг – специализированная форма искусственного интеллекта.

БАКТЕРИИ: Одноклеточные живые организмы, обычно диаметром около одного микрона. Бактерии – одни из самых старых, самых простых, и самых маленьких типов клеток.

БИОШОВИНИЗМ: предубеждение, что биологические системы имеют присущее и неотъемлемое превосходство, которое всегда будет давать им монополию на само-воспроизводство и интеллект.

БИОСТАЗИС: состояние, в котором структура клетки и ткани сохранена, что позволяет в дальнейшем восстановление машинами ремонта клеток.

БАЛК-ТЕХНОЛОГИЯ: Технология, основанная на манипуляции совокупностями атомов и молекул, а не индивидуальными атомами; большинство существующих технологий попадает в эту категорию.

КАПИЛЛЯРЫ: Микроскопические кровеносные сосуды, которые переносят части крови, обогащённые кислородом, к тканям.

КЛЕТКА: единица, ограниченная мембраной, обычно несколько микрон в диаметре. Все растения и животные состоят из одной или большего количество клеток (для человека – триллионы). Вообще, каждая клетка многоклеточного организма содержит ядро, содержащее всю генетическую информацию организма.

МАШИНА РЕМОНТА КЛЕТКИ: система, включающая нанокомпьютеры и датчики размера молекул, а также инструменты, запрограммированные на восстановление повреждений ячеек и тканей.

ЧИП: См. Интегральную схему.

ПЕРЕКРЁСТНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ: процесс, формирующий химические связи между двумя отдельными молекулярными цепями.

КРИОБИОЛОГИЯ: наука биологии при низких температурах; исследования в криобиологии сделало возможным замораживание и хранение спермы и крови для более позднего использования.

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА: регулярно повторяющаяся трехмерная структура атомов в кристалле.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ С ОПЕРЕЖЕНИЕМ: использование известных принципов науки и инженеринга для разработки систем, которые могут быть построены только с помощью еще не имеющихся в распоряжении инструментов; это даёт возможность более быстрого получения пользы от способностей новых инструментов.

ИЗБЫТОЧНОСТЬ В ПРОЕКТИРОВАНИИ: форма избыточности, при которой компоненты различного проекта служат для одной и той же цели; это даёт возможность системам функционировать должным образом несмотря на недостатки проекта.

ДИЗАССЕМЛЕР: система наномашин, способная разбирать объект на атомы с записью его структуры на молекулярном уровне.

ИНФОРМАЦИОННАЯ СМЕРТЬ: Такие изменения в организме, что из текущего состояния не может быть определена его исходная структура.

ДНК (ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА): молекулы ДНК – длинные цепи, состоящие из четырех видов нуклеотидов; порядок этих нуклеотидов кодирует информацию, необходимую для построения молекул белка. Они в свою очередь составляют многое из молекулярного аппарата клеток. ДНК – генетический материал клеток. (См. также РНК).

ИНЖЕНЕРИНГ: использование научного знания и метода проб и ошибок для проектирования системы. (См. Наука.)

ЭНТРОПИЯ: мера беспорядка физической системы.

ФЕРМЕНТ: белок, который действует как катализатор в биохимической реакции.

EURISKO: программа для компьютера, разработанная профессором Дугласом Ленатом, которая способна применить эвристические правила для выполнения различных задач, включая изобретение новых эвристических правил.

ЭВОЛЮЦИЯ: процесс, в котором популяция само-воспроизводящихся существ подвергается изменению, с размножением успешных вариантов, которые становятся основой для дальнейших изменений.

ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЙ РОСТ: Рост, характеризующийся периодическими удвоением показателя.

ФОРУМ ПОИСКА ФАКТОВ: процедура для поиска фактов с помощью структурированных и управляемых арбитром дебатов между экспертами.

СВОБОДНЫЙ РАДИКАЛ: молекула, содержащая непарный электрон, обычно в высокой степени непостоянный и готовый вступать в реакции. Свободные радикалы могут повреждать молекулярные механизмы биологических систем, что ведёт к перекрёстным связям и мутациям.

ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ ХЕЙЗЕНБЕРГА: квантово-механический принцип, из которого следует, что положение и импульс объекта не могут быть точно определены. Принцип Хезенберга помогает определить размер электронных облаков, и, следовательно, размер атомов.

ЭВРИСТИКИ: Строго необоснованные правила, которые используются для поиска направления, где могут находиться решения проблемы.

ГИПЕРТЕКСТ: система на базе компьютера для объединения текста и другой информации перекрестными ссылками, дающая возможность быстрого доступа и поиска, легкой публикации критики.

ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА (ИС): электронная схема, состоящая из многих взаимосвязанных устройств на одном участке полупроводника, обычно со стороной в 10 мм. ИС – самые важные блоки, из которых строятся сегодняшние компьютеры.

ИОН: атом с большим или меньшим количеством электронов, чем нужно, чтобы компенсировать электронный заряд ядра. Ион – атом с электрическим зарядом.

КЕВЛАР (TM): синтетическое волокно, созданное компанией E. I. du Pont Nemours amp; Co. Прочнее большинства сталей, Кевлар – один из самых прочных материалы доступных на рынке, исопользуемый в аэрокосмическом конструировании, пуленепробиваемых жилетах, и других случаях, когда требуется высокое отношение прочности к весу.

СВЕТОВОЙ ПАРУС: система приведения в движение космического корабля, которая получает толчок от давления света, падающего на тонкую металлическую плёнку.

ОГРАНИЧЕННЫЙ АССЕМБЛЕР: ассемблер со встроенными ограничителями, которые сужают способы использования (например, делают опасные виды использования затруднёнными или невозможным, или позволяют строить только один вид объектов).

МИМ: идея, которая, подобно гену, может воспроизводиться и эволюционировать. Примеры мимов (и систем мимов) включают политические теории, религии, обращающие в свою веру, и саму идею относительно мимов.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ: См. Нанотехнологию.

МОЛЕКУЛА: самая маленькая частица химического вещества; обычно группа атомов, скрепляемых в особом порядке химическими связями.

МУТАЦИЯ: наследуемая модификация в генетической молекуле, такой как ДНК. По своему воздействию на организм мутации могут быть положительными, отрицательными, или нейтральными; конкуренция элиминирует отрицательные, оставляя положительные и нейтральные.

НАНО-: приставка, означающая десять к минус девятой степени, или одину миллиардную.

НАНОКОМПЬЮТЕР: компьютер, сделанный из компонентов (механических, электронных или других) в масштабе нанометра.

НАНОТЕХНОЛОГИЯ: Технология, основанная на манипуляции отдельными атомами и молекулами для построения структуры к сложным, атомным спецификациям.

НЕЙРОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ: Имитация функционирования нейронной системы, такой как мозг, путём моделирования функции каждой клетки.

НЕЙРОН: нервная клетка, такая, какие можно обнаружить в мозгу.

НУКЛЕОТИД: небольшая молекула, состоящая из трех частей: азотная основа (пурин или пиримидин), сахар (рибоза или дезоксирибоза), и фосфат. Нуклеотиды играют роль блоков, из которых строятся нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК).

ЯДРО: В биологии – структура в достаточно сложных клетках, содержащая хромосомы и аппарат для транскрипции ДНК в РНК. В физике – маленькое, плотное ядро атома.

ОРГАНИЧЕСКАЯ МОЛЕКУЛА: молекула, содержащая углерод; все сложные молекулы в живых системах в этом смысле – органические молекулы.

ПОЛИМЕР: молекула, составленная из единиц меньшего размера, связанных так, что они образуют цепь.

ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ СУММА: термин, используемый для описания ситуации, где один или большее количество существ могут выигрывать без того, чтобы из-за этого другие существа несли равный проигрыш; например, растущая экономика. (См. Нулевую Сумму.)

ИЗБЫТОЧНОСТЬ: использование большего количества компонентов чем необходимо для выполнения функции; это может давать возможность системе работать должным образом несмотря на вышедшие из строя компоненты.

РЕПЛИКАТОР: Когда речь идёт об эволюции, репликатор – это объект (такой как ген, мим, или содержание диска памяти компьютера), который способен сам себя скопировать, включая любые изменения, которым он мог подвергнуться. В более широком смысле, репликатор – это система, которая способна делать свою копию, не обязательно копируя любые изменения, которым она могла подвергнуться. Гены кролика – репликаторы в первом смысле (изменение в гене может быть унаследовано); кролик непосредственно – репликатор только во втором смысле (метка, сделанная на его ухе не может быть унаследована).

ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЙ ФЕРМЕНТ: фермент, который разрезает ДНК в определенном участке, позволяя биологам вставить или удалить генетический материал.

РИБОНУКЛЕАЗА: фермент, который сокращает Молекулы РНКв меньшие части.

РИБОСОМА: молекулярная машина, обнаруживаемая во всех клетках, которая строит молекулы белка согласно инструкциям, читаемым из молекул РНК. Рибосомы – сложные структуры, построенные из молекул белка и РНК.

РНК: Рибонуклеиновая кислота; молекула, подобная ДНК. В клетках информация из ДНК расшифровывается в РНК, которые в свою очередь "читаются", чтобы направить построение белка. Некоторые вирусы используют РНК как свой генетический материал.

НАУКА: процесс развития систематизируемого знания мира путём изменения и испытания гипотез. (См. Инженеринг.)

НАУЧНЫЙ СУД: (ввелось в употребление средствами массовой информации) форум поиска фактов, проводимый правительством.

ЗАКРЫТАЯ АССЕМБЛЕРНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ: рабочее пространство, содержащее ассемблеры, которое закрыто со всех сторон таким образом, что информация может течь внутрь и наружу, но ассемблеры или продукты их деятельности наружу выходить не могут.

СИНАПС: структура, которая передает сигналы от нейрона к соседнему (или к другой клетке).

ВИРУС: маленький репликатор, состоящий из небольшого количества хорошо упакованной ДНК или РНК, который, будучи введённым в клетку хозяина, может направить молекулярные механизмы клетки на производство большего количества вирусов.

НУЛЕВАЯ СУММА: термин, используемый для описания ситуации, в которой одно существо может получать пользу только, если другие существа терпят равную потерю; например, игра в покер. (См. Положительную Сумму.)