пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

статьи для чтения:
» читать
Книги:
» "Политология" Сазонов Н.И.
» апгрейд обезьяны (для чтения)
8 семестр (госы):
» Теория политики
» Сравнительная политология
8 семестр (экзамены):
» Национальная безопасность
» Полит. менеджмент
» Охрана труда
» Государственное управление
» удали
» Європа міграція
8 семестр (зачёты):
» Теория партий и партийных систем
» Постмодерная политика
» Политическое лидерство
7 семестр:
» Кратология
» Терроризм и политика

Гла­ва 39 Лев­ши бу­дуще­го

Вы, на­вер­ное, уже слы­шали о на­нотех­но­логи­ях. Они име­ют не­пос­редс­твен­ное от­но­шение и к то­му, о чем уже пи­салось вы­ше, – к проз­рачно­му ми­ру; и к то­му, о чем пой­дет речь ни­же, – к пре­дель­ной ми­ними­зации раз­ме­ров компь­юте­ров и ог­ромно­му по­выше­нию их мощ­ности. Кро­ме то­го, на­нотех­но­логии поз­во­лят нам не из­го­тав­ли­вать ве­щи, а вы­ращи­вать их. Что же это за мно­го­обе­ща­ющая тех­но­логия та­кая?.. При­чем нас­толь­ко мно­го­обе­ща­ющая, что ре­волю­ци­он­ные экс­тре­мис­ты на За­паде уже на­чали тер­ро­рис­ти­чес­кую борь­бу про­тив этой на­пас­ти: взор­ва­ли аме­рикан­ско­го уче­ного-на­нотех­но­лога прис­ланной по поч­те бом­бой. Но­вые луд­ди­ты – тер­ро­рис­ты, уби­ва­ющие уче­ных, ра­бота­ющих на ос­трие прог­ресса, – по­яви­лись в пос­тиндус­три­аль­ных стра­нах не так дав­но. Доб­рый знак. Зна­чит, в пра­виль­ном нап­равле­нии идем.

Всю че­лове­чес­кую ис­то­рию ве­щи, про­из­во­димые людь­ми, сос­то­яли из трил­ли­онов трил­ли­онов ато­мов. Это мак­ро­вещи. Сей­час че­лове­чес­тво до­воль­но ус­пешно на­учи­лось ра­ботать с ве­щами из мил­ли­онов и со­тен ты­сяч ато­мов, пе­рей­дя в мир мик­ро­мет­ро­вых раз­ме­ров. Сле­ду­ющий шаг вниз – сбор­ка ве­щей из от­дель­ных ато­мов. Это уже пе­реход от мик­ро­тех­но­логий (10-3) к на­нотех­но­логи­ям (10-5).

По­ка не­из­вес­тно, как это мы бу­дем де­лать, но яс­но, что ра­но или поз­дно мы смо­жем уп­равлять­ся с от­дель­ны­ми ато­мами. Пер­вые взгля­ды и роб­кие ша­ги в этом нап­равле­нии лю­ди уже на­чали де­лать. В 1981 го­ду в швей­цар­ском от­де­лении IBM был пос­тро­ен ска­ниру­ющий тун­нель­ный мик­роскоп. С его по­мощью мож­но бы­ло не толь­ко ви­деть от­дель­ные ато­мы ве­щес­тва, но и пе­рено­сить их с мес­та на мес­то.

С по­мощью это­го очень до­рого­го ус­трой­ства бы­ла сде­лана, как обыч­но бы­ва­ет в та­ких слу­ча­ях, бес­по­лез­ная, но ин­те­рес­ная вещь – са­мая ма­лень­кая в ми­ре над­пись. Ис­сле­дова­тели вы­ложи­ли на зо­лотой плас­тинке бук­вы «IBM» вы­сотой в 6—8 ато­мов и в нес­коль­ко ато­мов ши­риной. По­том сде­лали на­ноко­робоч­ку дли­ной в нес­коль­ко на­номет­ров, ко­торая от­кры­ва­ет­ся и зак­ры­ва­ет­ся с по­мощью элек­тро­им­пуль­са.

Уда­лось по­лучить труб­ки дли­ной 100—300 на­номет­ров и ди­амет­ром 1 (один) на­нометр. Сде­лали да­же мо­леку­лу, по­хожую на про­пел­лер, ко­торая вра­ща­ет­ся на мед­ной под­ложке. Вот по­ка и все.

Но за­то пер­спек­ти­вы ка­кие! Яс­но, что для опе­риро­вания от­дель­ны­ми ато­мами нуж­ны не ог­ромные при­боры ти­па тун­нель­ных мик­роско­пов, а не­кие ма­люсень­кие инс­тру­мен­ты – на­норо­боты. Од­ним из аме­рикан­ских ин­сти­тутов (Foresight Institute) обе­щана пре­мия в 250 000 дол­ла­ров то­му, кто пос­тро­ит на­нома­нипу­лятор, ко­торый смо­жет уп­равлять­ся с ато­мами. Сум­ма не­вели­ка, как ви­дите. Это го­ворит о том, что за­дача хоть и слож­на, но впол­не осу­щес­тви­ма в са­мом бли­жай­шем бу­дущем.

Уже опи­сан про­ект та­кого ма­нипу­лято­ра. У «ру­ки» бу­дет шесть сте­пеней сво­боды, каж­дая бу­дет уп­равлять­ся сво­им хра­пови­ком, при­води­мым в дей­ствие дав­ле­ни­ем инер­тно­го га­за, ци­лин­дра­ми и тру­боп­ро­вода­ми для га­за пос­лу­жат уг­ле­род­ные на­нот­рубки, ко­торые де­лать уже уме­ют. Ма­нипу­лятор бу­дет сос­то­ять при­мер­но из мил­ли­она ато­мов.

Что мо­жет де­лать та­кая ма­люсень­кая руч­ка? Она бу­дет ра­ботать в об­ласти на­но­элек­тро­ники. Де­ло в том, что у ны­не су­щес­тву­ющих мик­росхем есть два боль­ших не­дос­татка. Во-пер­вых, они дос­та­точ­но ве­лики – мы по­ка не мо­жем опе­риро­вать с эле­мен­та­ми схем мень­ше нес­коль­ких со­тен ато­мов в раз­ме­ре. Во-вто­рых, они плос­кие, что не поз­во­ля­ет соз­да­вать объ­ем­ные схе­мы, хо­тя это по­выси­ло бы плот­ность ин­форма­ции в де­сят­ки раз. Та­ким об­ра­зом мож­но бы­ло бы лег­че вос­про­из­во­дить ней­рон­ные схе­мы, по­доб­ные тем, что ра­бота­ют у нас в моз­гу (о ней­ро­сетях и пер­вых ней­ро­компь­юте­рах – в сле­ду­ющей гла­ве). В ок­тябре 1998 го­да дат­ские уче­ные про­демонс­три­рова­ли атом­ный триг­гер, сос­то­ящий из... од­но­го ато­ма крем­ния и двух ато­мов во­доро­да.

Даль­ше бу­дет про­ще. На­нома­нипу­лятор, со­еди­нен­ный с соб­ранным с его по­мощью на­нокомпь­юте­ром, – это уже ма­лень­кий на­норо­бот, ко­торый смо­жет со­бирать та­ких же ро­ботов. Сле­ду­ющий шаг – на­ноза­воды, ко­торые по за­дан­ным прог­раммам со­бира­ют на­нома­шины. «На­нора­бочие» на та­ком на­ноза­воде по­ка не су­щес­тву­ют, но для них уже при­дума­но наз­ва­ние – ас­сем­бле­ры.

Пред­по­лага­ет­ся, что ас­сем­бле­ры бу­дут сос­то­ять из мил­ли­ар­да мо­лекул и про­из­во­дить сбор­ку со ско­ростью мил­ли­он ато­мов в се­кун­ду. Это по­хоже на слож­ную би­охи­мию. При­мер­но так ра­бота­ют бел­ки у нас в ор­га­низ­ме: раз­би­ра­ют пос­ту­па­ющую пи­щу, со­бира­ют из нее нуж­ные ор­га­низ­му раз­ные бел­ки... Ра­ботая с ука­зан­ной ско­ростью в пи­татель­ной сре­де, ас­сем­блер со­берет ко­пию са­мого се­бя все­го за 15 ми­нут. За та­кое же вре­мя, кста­ти, де­лят­ся бак­те­рии. Чувс­тву­ете? Че­лове­чес­тво бук­валь­но в двух ша­гах от соз­да­ния ис­кусс­твен­ной жиз­ни!

Ког­да об этом уз­на­ла из га­зет аме­рикан­ская об­щес­твен­ность, она страш­но за­вол­но­валась. И, как всег­да это бы­ва­ет, тут же воз­никли стра­шил­ки и тер­мин «се­рая слизь». Ес­ли ас­сем­бле­ры выр­вутся из-под кон­тро­ля (стан­дар­тный штамп гол­ли­вуд­ских сце­нарис­тов – выр­вавше­еся из ла­бора­тории бе­зот­ветс­твен­ных уче­ных неч­то), они нач­нут раз­мно­жать­ся и сож­рут всю пла­нету! Че­рез нес­коль­ко су­ток всю Зем­лю бу­дет пок­ры­вать оде­яло из се­рой сли­зи. Ко­нец все­му!..

Во­об­ще-то, про­из­водс­тво стра­шилок – те­ма не для фу­туро­логи­чес­кой книж­ки, а для книж­ки по пси­холо­гии. Од­на­ко, раз уж я упо­мянул об этой се­рой сли­зи, на­пом­ню лю­дям лег­ко­вер­ным, что бак­те­рии, ко­торые раз­мно­жа­ют­ся так же быс­тро, как бу­дут раз­мно­жать­ся ас­сем­бле­ры, вов­се не пок­ры­ва­ют по­вер­хность пла­неты мет­ро­вым сло­ем. Нуж­на пи­татель­ная сре­да, чаш­ка Пет­ри, вот тог­да рост мик­ро­ор­га­низ­мов дей­стви­тель­но ста­нет ла­вино­об­разным. Они бу­дут раз­мно­жать­ся в ге­омет­ри­чес­кой прог­рессии, по­ка не сож­рут все, что мож­но сож­рать, и не за­пол­нят чаш­ку Пет­ри це­ликом. При­чем дох­нуть они нач­нут рань­ше, чем все сож­рут, от­ра­вив­шись про­дук­та­ми собс­твен­ных вы­деле­ний... И все на этом. Ко­неч­но, ес­ли пок­рыть всю по­вер­хность пла­неты пи­татель­ным буль­оном для ас­сем­бле­ров или бак­те­рий, они нач­нут бур­но раз­мно­жать­ся, но кто этим бу­дет за­нимать­ся?

Воп­рос: а за­чем нам нуж­но, что­бы ас­сем­бле­ры вос­про­из­во­дили са­ми се­бя? А за­тем, что, на­копив дос­та­точ­ное ко­личес­тво сбор­щи­ков, мож­но дать им прог­рамму на сбор­ку че­го-то дру­гого. Нап­ри­мер, ра­кет­ных дви­гате­лей. Вот, нап­ри­мер, как опи­сыва­ет это Эрик Дрек­слер, один из уче­ных, за­нима­ющих­ся на­нотех­но­логи­ями. По его прог­но­зам, так бу­дут выг­ля­деть про­из­водс­твен­ные про­цес­сы все­го че­рез пять­де­сят лет.

«Пред­ставь­те се­бе пред­при­ятие бу­дуще­го по про­из­водс­тву дви­гате­лей ра­кет. В по­меще­нии мы ви­дим ог­ромный чан, в его цен­тре – опор­ная пли­та, на ко­торой на­ходит­ся "се­мя" – на­нокомпь­ютер с хра­нящи­мися в нем пла­нами бу­дущей конс­трук­ции. На по­вер­хнос­ти се­мени име­ют­ся мес­та, к ко­торым прик­репля­ют­ся ас­сем­бле­ры.

По на­жатию кноп­ки на­сосы за­топ­ля­ют ем­кость гус­той мо­лоч­ной жид­костью. Жид­кость за­пол­не­на ас­сем­бле­рами, ко­торых вы­рас­ти­ли и пе­реп­рограм­ми­рова­ли в дру­гом ча­не. Ас­сем­блер при­липа­ет к "се­мени", и ин­форма­ция "се­мени" пе­реда­ет инс­трук­ции компь­юте­ру ас­сем­бле­ра. Ас­сем­блер "по­нима­ет", где он на­ходит­ся по от­но­шению к се­мени. То же про­ис­хо­дит и с дру­гими крош­ка­ми-ас­сем­бле­рами. Под­чи­ня­ясь инс­трук­ци­ям "се­мени" (ко­торые рас­простра­ня­ют­ся че­рез рас­ши­ря­ющу­юся сеть ас­сем­бле­ров), из ха­оса жид­кости рас­тет по­нача­лу что-то вро­де крис­талла, сос­то­яще­го из ро­ботов-ас­сем­бле­ров.

Так как каж­дый ас­сем­блер зна­ет свое мес­то в пла­не, он за­цеп­ля­ет дру­гие ас­сем­бле­ры, толь­ко ког­да не­об­хо­димо. За нес­коль­ко ча­сов кар­кас из ас­сем­бле­ров вы­рас­та­ет так, что уже со­от­ветс­тву­ет пла­ниру­емой ко­неч­ной фор­ме ра­кет­но­го дви­гате­ля.

Тог­да на­сосы ча­на воз­вра­ща­ют­ся к жиз­ни, 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 их рас­хо­дова­ния жид­кость ста­новит­ся все бо­лее проз­рачной, а дви­гатель все боль­ше об­ре­та­ет фор­му.

За­тем со­об­ще­ние, рас­простра­ня­юще­еся от се­мени-ин­форма­тора, пред­пи­сыва­ет не­кото­рым ас­сем­бле­рам ос­во­бодить сво­их со­седей и свер­нуть ма­нипу­лято­ры. Они вы­мыва­ют­ся из струк­ту­ры дви­гате­ля, да­вая ос­та­ющим­ся дос­та­точ­но прос­транс­тва для ра­боты. А каж­дый ос­тавший­ся ас­сем­блер те­перь ок­ру­жен кро­шеч­ны­ми, за­пол­ненны­ми жид­костью ка­нала­ми. Те­кущая жид­кость под­но­сит ас­сем­бле­рам све­жее топ­ли­во и рас­тво­ря­ет сы­рые стро­итель­ные ма­тери­алы; вы­текая об­ратно, она уно­сит вы­рабо­тан­ное теп­ло.

Ас­сем­бле­ры те­перь го­товы на­чать стро­ить. Они дол­жны пос­тро­ить дви­гатель ра­кеты, сос­то­ящий глав­ным об­ра­зом из труб и на­сосов. Там, где важ­но соп­ро­тив­ле­ние тем­пе­рату­ре и кор­ро­зии, они стро­ят струк­ту­ры из ок­си­да алю­миния в его сап­фи­ровой фор­ме. В мес­тах, где наг­рузки бу­дут низ­ки­ми, ас­сем­бле­ры сбе­рега­ют мас­су, ос­тавляя бо­лее ши­рокие пус­тые прос­транс­тва в струк­ту­ре. В мес­тах, где наг­рузка бу­дет вы­сокой, ас­сем­бле­ры ук­репля­ют струк­ту­ру бу­дуще­го дви­гате­ля. В дру­гих мес­тах ас­сем­бле­ры кла­дут иные ма­тери­алы для то­го, что­бы об­ра­зовать дат­чи­ки, компь­юте­ры, мо­торы, со­лено­иды и все ос­таль­ное, что не­об­хо­димо.

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

Впол­не воз­можно, что с раз­ви­ти­ем на­нотех­но­логий от­па­дет не­об­хо­димость в сель­ском хо­зяй­стве. Ком­плек­сы на­норо­ботов за­менят ес­тес­твен­ные «ма­шины» для про­из­водс­тва пи­щи – рас­те­ния и жи­вот­ных. Вмес­то длин­ных це­почек «поч­ва – уг­ле­кис­лый газ – фо­тосин­тез – тра­ва – ко­рова – мо­локо» ос­та­нут­ся лишь «поч­ва – на­норо­боты – мо­локо». Или сра­зу тво­рог. Или сра­зу мас­ло. Или мя­со. Уже жа­реное, но без хо­лес­те­рина...

Ве­щи, соз­данные на­нома­шина­ми, бу­дут «ум­ны­ми». Ма­ло то­го что они смо­гут ви­деть, слы­шать и ре­аги­ровать. По­явит­ся воз­можность соз­да­вать пред­ме­ты и конс­трук­ции, из­ме­ня­ющие фор­му и свой­ства. Мож­но на­сытить воз­дух на­норо­бота­ми-«шпи­она­ми», ко­торые все ви­дят и все зна­ют (к воп­ро­су о лик­ви­дации прес­тупле­ний). Ми­ри­ады по­мощ­ни­ков бу­дут ок­ру­жать нас в этом ми­ре. Ми­ре кол­довс­тва и ис­полне­ния же­ланий.

На­нотех­но­логии еще боль­ше сни­зят наг­рузку на ок­ру­жа­ющую сре­ду: во-пер­вых, «на­норо­боти­зиро­ван­ные» про­из­водс­тво и сель­ское хо­зяй­ство ме­нее трав­ма­тич­ны для при­роды – ни­каких те­бе заг­рязне­ний, ни­какой эро­зии. Единс­твен­ное, что нуж­но для про­из­водс­тва, – энер­гия. Во-вто­рых, мож­но за­пус­тить в при­роду на­носа­нита­ров, ко­торые прев­ра­тят от­хо­ды де­ятель­нос­ти че­лове­ка в неч­то ней­траль­ное или по­лез­ное.

Где брать сырье для про­из­водс­тва пи­щи и пред­ме­тов пот­ребле­ния? Его сколь­ко угод­но. Лю­бое ве­щес­тво сго­дит­ся. Раз­би­вай на ато­мы и конс­тру­ируй что хо­чешь! И энер­гии у нас в прин­ци­пе пол­но. Да­же ес­ли не го­ворить о тер­мо­яде, а вспом­нить о том, что Зем­ле дос­та­ет­ся толь­ко нич­тожная до­ля про­цен­та сол­нечной энер­гии, а ос­таль­ные 99,999999955 % без­дарно из­лу­ча­ют­ся в пус­той кос­мос. Заб­рать ее – на­ша за­дача!

На­конец, на­нотех­но­логии – это ре­волю­ция в ме­дици­не. Мил­ли­оны за­пущен­ных в кро­вяной по­ток ана­лиза­торов и ле­карей по­могут спра­вить­ся с бо­лез­ня­ми, вос­ста­новить, нап­ри­мер, раз­ру­шен­ную ал­ко­голем пе­чень.

Для уп­равле­ния внут­ренни­ми са­нита­рами нуж­ны осо­бые на­нокомпь­юте­ры. Компь­ютер ши­риной в мик­рон бу­дет уме­щать­ся в 1/1000 объ­ема клет­ки, но при этом вмес­тит боль­ше ин­форма­ции, чем кле­точ­ная ДНК. Он счи­та­ет ин­форма­цию с ДНК и прис­ту­пит к ре­мон­ту в пол­ном со­от­ветс­твии с ва­шим внут­ренним ус­трой­ством. От­ра­баты­вая мо­леку­лу за мо­леку­лой и струк­ту­ру за струк­ту­рой, са­нита­ры бу­дут спо­соб­ны вос­ста­нав­ли­вать клет­ки, тка­ни, ор­га­ны. От­ра­баты­вая ор­ган за ор­га­ном по все­му те­лу, они за нес­коль­ко дней или не­дель пол­ностью вос­ста­новят здо­ровье. И смо­гут вос­ста­нав­ли­вать его веч­но, до тех пор, по­ка вам не на­до­ест жить. Впро­чем, о веч­ной жиз­ни чуть поз­же.

А по­ка вспом­ни­те ос­новной за­кон фу­туро­логии: пред­ска­зания ни­ког­да не сбы­ва­ют­ся. А ес­ли и сбы­ва­ют­ся, то не в том объ­еме, как хо­телось бы.


15.01.2016; 23:23
хиты: 251
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь