Текст книги "Сверхчеловек говорит по-русски"

Автор книги: Максим Калашников

Соавторы: Родион Русов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 25 (всего у книги 47 страниц)

Великое нанотехнологическое Завтра (грезы Дрекслера)

Представьте себе картину: кладете вы в некий ящичек всякую грязь, землю, песочек, льете водички. Нажимаете кнопочку. А ящичек через час выдает вам кусок превосходной ветчины. Или куртку из плотной ткани. Или пару обуви. И вам не нужны десятки заводов и фабрик, поля и животноводческие фермы.

Сказка? Нет. Это нанотехнология будущего.

Нанотехнология – это сборка атомов. Мечта человечества. Как написал в одном из своих романов неисправимый техноромантик Клайв Касслер, когда человек овладеет умением менять расположение атомов в исходных материалах, он сможет создавать немыслимые в сегодняшнем мире конструкции. Можно будет производить все, что вздумается, причем высокого качества и баснословно дешево. Появятся невероятно миниатюрные машины, умеющие себя воспроизводить, нечто среднее между живой и неживой материей. Они будут запрограммированы на создание новых видов топлива, лекарств, металлических сплавов и строительных материалов, которые невозможно создать обычными способами. Можно будет исправлять человеческий организм на молекулярном уровне. Строить сверхмощные компьютеры объемом в кубический микрон. А ключ к успеху лежит в созданию ассемблера-сборщика: немыслимо крохотного наноробота (нанобота), управляемого компьютером. Ассемблеры должны собирать достаточно крупные объекты с заранее заданными параметрами с помощью контролируемых химических реакций, молекула за молекулой. Они могут делать и телевизор новой конструкции, и автомобиль или самолет вместе с новым горючим, на котором те станут работать.

Впервые во весь голос о подобной перспективе заявил в 1986 году Эрик Дрекслер в книге «Машины творения: грядущая эра нанотехнологий». Что ж, откроем ее страницы.

«…Клетки воспроизводятся. Их машины копируют свои ДНК, которые направляют их рибосомные механизмы на строительство других машин из более простых молекул. Эти машины и молекулы содержатся в заполненном жидкостью мешке. Мембрана впускает молекулы, снабжающие клетку энергией и части для дальнейшего производства наномашин, ДНК, мембран и т. д.; она выпускает отработанные молекулы, несущие энергию и остатки компонентов. Клетка воспроизводится путем копирования частей внутри своего мембранного мешка, сортируя их на две группы, и расщепляя мешок на два. Искусственные репликаторы могли бы строиться так, чтобы работать аналогичным образом, но используя ассемблеры вместо рибосом. Таким образом мы могли бы строить клеткоподобные репликаторы, которые не ограничиваются молекулярными машинами, сделанными из мягких влажных складок молекул белка.

Но инженеры … разработают другие подходы к воспроизводству. У эволюции не было никакого простого способа изменить фундаментальный принцип действия клетки, а этот принцип действия имеет недостатки. В синапсах, например, клетки мозгового передают сигналы своим соседям, высвобождая пузырьки химических молекул. Эти молекулы толкутся вокруг, пока не свяжутся с молекулами-датчиками соседней клетки, иногда вызывая нейронный импульс. Химические синапсы – медленные переключатели, а нейронные импульсы двигаются медленнее, чем звук. С ассемблерами молекулярные инженеры будут строить целые компьютеры меньшего размера чем синапсы и в миллионы раз быстрее.

Мутация и отбор могли переделать синапсы в механический нанокомпьютер не более успешно, чем селекционер мог бы переделать лошадь в автомобиль. Тем не менее, инженеры построили автомобили, и также будут учиться строить компьютеры с быстродействием большим, чем у человеческого мозга, и репликаторы, обладающие большими возможностями, чем существующие клетки.

Некоторые из этих репликаторов вообще не будут похожи на клетки, но зато будут похожи на фабрики, уменьшенные до размера клетки. Они будут содержать наномашины, установленные на молекулярном каркасе, и конвейерные ремни, чтобы перемещать части от машины к машине. Снаружи у них будет набор сборочных манипуляторов для постройки своих копий по атому или секции за раз…

…Поставлять материалы и энергию могут обычные химические вещества, но должны быть в наличии наномашины, чтобы их обрабатывать.

…Машины, способные схватить и куда-то поместить отдельные атомы, будут способны строить почти все что угодно, связывая нужные атомы вместе нужным образом… Безусловно, строительство больших объектов по одному атому окажется медленным.

Чтобы быстро создавать большие объекты, должно сотрудничать большое число ассемблеров, но репликаторы будут производить ассемблеры тоннами. Действительно, при правильной конструкции различие между ассемблерной системой и репликатором будет заключаться целиком в программе ассемблера.

Если самовоспроизводящийся ассемблер может сделать свою копию за тысячу секунд, то его можно запрограммировать, чтобы он построил что-нибудь еще своего размера с той же скоростью. Точно так же тонна репликаторов может быстро построить тонну чего-нибудь еще – и продукт будет иметь все свои миллиарды миллиардов миллиардов атомов в правильных местах, только с очень небольшой долей ошибок.

…Представьте себе этот подход, используемый для «выращивания» большого двигателя ракеты, работающий внутри чана на промышленном предприятии. Чан – сделанный блестящей стали, со стеклянным окном для удобства посетителей – получается выше человеческого роста, так как он должен содержать законченный двигатель. Трубы и насосы связывают его с другим оборудованием и с теплообменниками водяного охлаждения. Такое устройство позволяет оператору пропускать через чан различные жидкости.

Чтобы начать процесс, оператор откидывает крышку чана и опускает в него опорную плиту, на которой будет строиться двигатель. Далее крышка плотно закрывается. Повинуясь нажатию кнопки, насосы затопляют емкость густой молочной жидкостью, которая затопляет плиту и делает неясным вид в окошке. Эта жидкость течет из другого чана, в котором воспроизводящиеся ассемблеры вырастили и перепрограммировали, заставив их скопировать и распространить новую ленту инструкций (немного похоже на заражение бактерии вирусом). Эти новые ассемблерные системы (меньшие бактерии!) рассеивают свет, и из-за этого жидкость выглядит молочной…

В центре опорной плиты, глубоко в кружащейся, загруженной ассемблерами жидкости, находится «семя». Оно содержит нанокомпьютер с хранящимися планами машины, а на его поверхности находятся места, к которым прикрепляются ассемблеры. Когда ассемблер прилипает к нужному месту, они соединяются друг с другом и семя-компьютер передает инструкции компьютеру ассемблера. Это новое программирование сообщает ему, где он находится по отношению к семени, и дает ему команду протянуть свои манипуляторы и зацепить другие ассемблеры. Они подключаются тоже и программируются подобным образом. Подчиняясь инструкциям, получаемым от семени (которые распространяются через расширяющуюся сеть ассемблеров) из хаоса жидкости растет что-то вроде кристалла, состоящего из ассемблеров. Так как каждый ассемблер знает свое место в плане, он зацепляет другие ассемблеры только тогда, когда необходимо. Это образует структуру менее правильную и более сложную, чем естественный кристалл. За несколько часов каркас из ассемблеров вырастает так, что уже соответствует планируемой конечной форме ракетного двигателя…

Тогда насосы чана оживают, заменяя молочную жидкость одиночных ассемблеров чистой смесью органических растворителей и растворенных веществ – включая алюминиевые сплавы, компоненты, обогащенные кислородом, и компоненты, служащие в качестве топлива для ассемблеров. По мере того, как жидкость становится более прозрачной, форма двигателя ракеты становится видимой через окно, напоминая модель в полном масштабе, вылепленную из прозрачной белой пластмассы. Затем сообщение, распространяющееся от семени, предписывает нужным ассемблерам освободить своих соседей и свернуть свои манипуляторы. Они вымываются из структуры… оставляя прочную структуру связанных ассемблеров, оставляя теперь достаточно пространства для работы. Очертания двигателя в чане видятся почти прозрачными, с небольшой радужностью.

Каждый остающийся ассемблер, хотя все еще и связан с соседями, но теперь окружен крошечными, заполненными жидкостью каналами. Специальные манипуляторы на ассемблерах работают подобно жгутам, подхлестывая жидкость и способствуя ее распространению через каналы. Эти движения, подобно всем остальным, выполняемым ассемблерами, питаются энергией молекулярных машин, для которых топливом служат молекулы в жидкости. Так же, как растворенный сахар дает энергию дрожжам, так и эти растворенные химические вещества дают энергию ассемблерам. Текущая жидкость подносит свежее топливо и растворяет сырые строительные материалы; вытекая обратно, она уносит выработанное тепло. Сеть коммуникаций распространяет инструкции для каждого ассемблера.

Ассемблеры теперь готовы к началу строительства. Они должны построить двигатель ракеты, состоящий главным образом из труб и насосов. Это означает – сотворить прочные, легкие структуры сложных форм. Некоторые из этих форм способны выдерживать очень высокую температуру. Некоторые – содержат внутри трубки, по которым течет охлаждающая жидкость. Там, где нужно очень большое усилие, ассемблеры принимаются делать прутки из переплетающихся волокон углерода в их алмазной форме. Из прутков они строят структуру, приспособленную под ожидаемый тип нагрузки. Там, где важно сопротивление температуре и коррозии (как на многих поверхностях), ассемблеры строят аналогичные структуры из оксида алюминия в его сапфировой форме. В местах, где нагрузки будут низки, ассемблеры сберегают массу, оставляя более широкие пустые пространства в структуре. В местах, где нагрузка ожидается высокой, ассемблеры укрепляют структуру до тех пор… В других местах ассемблеры кладут другие материалы для того, чтобы образовать сенсоры, компьютеры, моторы, соленоиды и все остальное, что необходимо…

Чтобы закончить свою работу, ассемблеры строят стенки, разделяющие остающиеся пространства в каналах в почти запечатанные ячейки, затем отходят к последним открытым местам и выкачивают оставшуюся внутри жидкость. При запечатывании пустых ячеек они полностью уходят из строящегося объекта и уплывают в циркулирующей жидкости. Наконец, чан опустевает, пульверизатор омывает двигатель, крышка открывается и внутри возвышается высыхающий готовый двигатель. Его создание потребовало менее одного дня и почти никакого человеческого присутствия.

На что похож этот двигатель? Это не массивный кусок сваренного и скрепленного болтами металла, как привычные нам двигатели. В нем нет швов, он подобен цельному драгоценному камню. Его пустые внутренние ячейки, построенные в ряды, находящиеся примерно на расстоянии длины волны света друг от друга, имеют побочный эффект: подобно углублениям на лазерном диске они преломляют свет – и двигатель играет всеми цветами радуги, словно огненный опал. Эти пустые пространства облегчают структуру, уже сделанную из самых легких и прочных известных материалов. В сравнении с современными металлическими двигателями, такой усовершенствованный двигатель будет весить на 90 процентов меньше! Ударьте по нему слегка – и он отзовется, как колокольчик удивительно высокого для своего размера тона. Установленный в космическом корабле (сделанном тем же способом) такой двигатель легко поднимет его со взлетно-посадочной полосы в космос и вернет назад. Он выдерживает длительное и интенсивное использование, потому что крепкие новые материалы материалы позволили разработчикам задействовать большие запасы прочности. Поскольку ассемблеры позволили проектировщикам делать его материал таким, что он при приложении усилия течет до того, как ломается (оплавляя трещины и останавливая их распространение), двигатель не только прочен, но и износостоек.

При всем своем превосходстве, этот двигатель по сути своей вполне обычен. В нем просто заменили плотный металл тщательно устроенными структурами из легких, прочно связанных атомов. В же конечном продукте никаких наномашин нет.

Более продвинутые проекты будут использовать нанотехнологию более глубоко. Они могли бы оставлять в создаваемом объекте сосудистую систему для обеспечения ассемблерной и дизассемблерной систем; их можно запрограммировать на восстановление изношенных частей. Пока пользователи снабжают такой двигатель энергией и сырьем, он будет обновлять свою собственную структуру. Еще более продвинутые двигатели могут быть гибкими в прямом смысле этого слова. Ракетные двигатели работают наилучшим образом, если могут принимать различную форму при разных режимах функционирования. Но инженеры не могут сделать обычный металл прочным, легким и при этом гибким. С нанотехнологией, однако, выходит структура более прочная, чем сталь и более легкая, чем дерево. Она могла бы изменять свою форму, подобно мускулу (работая как мускул по принципу скользящих волокон). Двигатель сумел бы тогда расширяться, сжиматься и изгибаться таким образом, чтобы обеспечивать требуемую силу тяги в нужном направлении при различных условиях. С запрограммированными нужным образом ассемблерами и дизассемблерами он сможет даже глубоко изменять свою структуру даже задолго после того, как покинет чан, в котором рос.

Короче говоря, воспроизводящиеся ассемблеры будут копировать себя тоннами, а потом делать другие продукты – такие как, компьютеры, двигатели ракет, стулья и т. д. Они будут делать дизассемблеры, способные разрушить скалу, чтобы получить из нее сырье. Они будут делать коллекторы солнечной энергии, чтобы обеспечивать себя энергией. Хотя сами они малы, строить они будут большое. Группы естественных наномашин в природе строят китов, и рассеивают зерна самовоспроизводящихся машин, и организуют атомы в огромные структуры целлюлозы, выстраивая такого гиганта, как калифорнийское мамонтовое дерево. Нет ничего удивительного в выращивании ракетного двигателя в специально подготовленном чане. Действительно, лесники, если им дать подходящие «семена» ассемблеров, могли бы выращивать космические корабли из земли, воздуха и солнечного света.

Ассемблеры окажутся способными делать практически все, что угодно из обычных материалов без использования человеческого труда, заменяя дымящие фабрики системами, чистыми, словно лес. Они в корне преобразуют технологию и экономику, открывая новый мир возможностей…» (http://mikeai.nm.ru/russian/eoc/chapter04.html)

«…Самовоспроизводящиеся ассемблеры обойдутся без какой-либо рабочей силы, которая бы их строила, едва лишь появится первый ассемблер. Разве могут помочь человеческие руки работе ассемблера? Далее, с роботами и устройствами различных размеров для сборки частей в большие системы, полный производственный процесс от сборки молекул до сборки небоскребов обойдется без человеческих трудовых затрат…

Системы, основанные на ассемблерах … сами по себе выступят производительным капиталом. …Они смогут строить практически все что угодно, включая копии самих себя. Поскольку этот самовоспроизводящийся капитал способен удваиваться много раз за день, только спрос и доступные ресурсы ограничат его количество…

Обычные элементы (такие, как водород, углерод, азот, кислород, алюминий и кремний) окажутся лучшими для постройки основной массы большинства структур, средств транспорта, компьютеров, одежды и т. д… Они легкие и образуют прочные связи. Поскольку грязь и воздух содержат эти элементы в изобилии, сырье будет также дешево, как грязь…

Построенные ассемблерами системы станут преобразовать солнечную энергию в химическую, подобно растениям, или солнечную в электрическую – подобно солнечным батареям. Существующие солнечные батареи уже эффективнее растений. С появлением самовоспроизводящихся ассемблеров для постройки коллекторов солнечной энергии, топливо и электрическая энергия упадут в цене очень сильно…

Системы производства, основанные на ассемблерах, займут мало места. Большинство могли бы уместиться в шкафу (или в наперстке, или в булавочной головке). Системы большего размера можно разместить под землей или в космосе – если кто-то захочет собрать нечто огромное. Производственные системы, основанные на ассемблерах, смогут дешево производить и землеройные машины, и космические корабли.

Ассемблерные системы будут контролировать атомы, которые они используют, делая производство таким же чистым, как растущая яблоня. Или даже чище. Если же этот «сад» все равно окажется слишком грязным или неприятным взору, мы сможем полностью перенести его в космос.

Сегодня фабричное производство требует организации для координации усилий большого числа рабочих и менеджеров. В производственных машинах на базе ассемблеров не будет никаких людей. Они просто будут сидеть и делать вещи на заказ. Начальное программирование обеспечит всю организацию и информацию, необходимые для того, чтобы делать целый спектр продуктов…

С автоматическими транспортными средствами, передвигающимися по туннелям, созданным дешевыми землеройными машинами, … нет нужды ни использовать рабочую силу, ни губить пейзаж. С ассемблерами в домах и населенных пунктах будет намного меньше необходимости торговать и возить за тридевять земель товары…

…Ассемблеры в космосе будут сцеживать дешевый солнечный свет….

Космические ресурсы огромны. Один астероид мог бы похоронить все континенты Земли под километровым слоем сырья. Космос поглощает 99.999999955 процентов света Солнца, который не падает на Землю, и большая часть уходит в межзвездную пустоту.

Космос содержит материю, энергию и пространство, достаточные для проектов громадного размера, включая обширные космические поселения. Системы на базе репликаторов будут способны строить миры размера континентов, походящие на цилиндры доктора О'Нейлла, но сделанные из прочного материала на базе углерода. Со всеми этими материалами и водой из ледяных лун других солнечных систем, мы будем способны создавать не только земли в космосе, но целые моря… Построенные с помощью энергии и из материалов космоса, эти широкие новые земли и моря будут стоить Земле и ее людям почти ничего… Главным требованием будет запрограммировать первый репликатор, но системы искусственного интеллекта с этим помогут. Самой большой проблемой будет решить, чего же мы хотим…» http://mikeai.nm.ru/russian/eoc/chapter06.html)

«… С машинами ремонта клетки, однако, возможности продления жизни становятся ясными. Наномашины будут восстанавливать клетки, пока их специфические структуры остаются неповрежденными, и будут заменять клетки, которые были разрушены. Так или иначе, они будут восстанавливать здоровье. Старение по сути ничем не отличается от любого другого физического расстройства; в нем нет никакого волшебного влияния календарных дат на мистическую жизненную силу. Хрупкие кости, морщинистая кожа, низкая ферментная активность, медленное заживление ран, плохая память и все остальное – все происходит из повреждения молекулярных машин, химических дисбалансов и нарушения порядка в структурах. Восстанавливая структуру всех клеток и тканей тела до такой, какой она бывает в молодости, машины ремонта восстановят и здоровье…

Люди, дожив невредимыми до времен машин ремонта клетки, будут иметь возможность восстановить здоровье юности и поддерживать его почти столько, сколько они того пожелают. Конечно, ничто не может дать человеку (или чему-нибудь еще) продолжаться вечно, но, предотвращая серьезные несчастные случаи, те, кто этого хочет, смогут жить долго-долго.

По мере того, как технология развивается, приходит время, когда ее принципы становятся понятными, а с ними многие из их следствий. Принципы ракетной техники были ясны в 1930-ых, а с ними и следствие – космический полет. Оставалось создать недостающие детали: разрабать и испытать баки, двигатели, приборы и т. д. К началу 1950-х годов многие детали были сделаны. Древняя мечта полета на Луну стала целью, которую можно было ставить в планы…» (http://mikeai.nm.ru/russian/eoc/chapter07)

Думаем, достаточно. То, что здесь написано – и есть освобождение человека от рабства на веки вечные. Или описание материально-технической основы строя, на несовершенном языке позапрошлого века названного «коммунизмом». Если разработать и развить нанотехнологии, то сбудутся самые смелые мечты революционеров 1917 года и чаяния о Золотом веке. Кончится предыстория – и начнется собственно история рода людского. Исчезнет навсегда угроза экологической гибели планеты. Мы сможем навсегда забыть о нищете, голоде и болезнях. Откроется путь в дальний космос. Навсегда погибнет капитализм, рыночно-денежный строй: ведь не нужно будет ни капитала, ни торговли, ни распределения дефицитных ресурсов за смертью самого понятия «дефицит». В ничто превратятся сырьевые магнаты, все эти арабские шейхи с одутловатыми лицами и носами пистолетной рукояткой. Станут абсолютно ненужными огромные заводы и фабрики, рудники, нефтегазопромыслы и шахты с миллионами рабочих и менеджеров. А вместе с ними останутся не у дел все верхушечные элементы капитализма: биржи и банки, сонмы фондовых спекулянтов и аналитиков, дилеры и торговцы. Им нечего будет делать. Да и сами деньги потеряют свои функции. А элитой общества станут ученые, изобретатели, творцы, инженеры, смыслократы, педагоги и воины. И человек станет подобным богу.