[Технолог]

Фрагмент лекции Фридмена Дайсона

http://nature-wonder.livejournal.com/130331.html

Мой шестой сюжет - о нанотехнологиях. Сейчас они вошли в моду, и новые nanоtесh-компании множатся как грибы после дождя, как множились intеrnеt-компании десять лет назад. Вообще их есть две разновидности, которые я предпочитаю называть «истинными» технологиями и «дутыми». Первые име­ют дело с микроскопическими механическими уст­ройствами и новыми материалами. Микроскопичес­кие механические устройства оказываются полезны­ми во многих приложениях, особенно когда речь идет о микроскопических количествах жидкости, что не­редко при химических анализах и в медицине. Новые материалы производятся путем соединения микро­скопических компонентов непривычным образом. Истинные нанотехнологии - приземленные, не очень романтичные и не очень опасные.
«Дутые» нанотехнологии имеют мало общего с истин­ными. Они основаны на идее самовоспроизводящегося сборщика, крошечной механической фабрики, которая обладает способностью воссоздавать всевозможные ти­пы механических устройств, включая себя самого. Если бы самовоспроизводящийся сборщик мог быть постро­ен, он стал бы экспоненциально размножаться. Это бы­ло бы орудие невероятной силы - доброй или злой. По своим способностям он был бы близок живой клетке, только был бы сделан из других материалов, и поэтому оказался бы намного более грубым и универсальным.
Главный глашатай «дутых» нанотехнологий - Эрик Дрекслер. Он создал Институт Форсайта, просуществовавший уже 25 лет, целью которого объявлялось всячес­кое развитие благотворных способов применения нанотехнологий и предотвращение опасных. Вот что го­ворит Дрекслер: «Неприхотливые прожорливые искус­ственные бактерии могут обставить настоящие в эволю­ционной борьбе. Они могут распространяться, как раз­летающаяся пыльца, быстро размножаться и превра­тить биосферу в пыль в несколько дней. Опасные реп­ликаторы вполне могут оказаться слишком неприхотли­вы, слишком малы и слишком быстро распространять­ся, чтобы их остановить, по крайней мере если не при­нять мер заранее. У нас немало сложностей при удержа­нии под контролем вирусов и плодовых мушек. Среди знатоков нанотехнологий эту опасность принято назы­вать проблемой «серого налета». Термин «серый налет» подчеркивает, что репликаторы, способные стереть всю жизнь, - опасность похуже любых сорняков. Опас­ность «серого налета» одну вещь делает предельно яс­ной: мы не можем себе позволить случайностей опреде­ленного рода с реплицирующимися сборщиками».

Эрик Дрекслер - классический пример пророка, про­рочества которого никогда не сбываются. Я поспешу к этому добавить, что мои собственные заслуги как про­рока ненамного лучше. Двадцать пять лет назад, когда Дрекслер начал пропагандировать нанотехнологии как дело будущего, нанотехнологии и биотехнологии только появлялись на свет и казались находящимися на од­ной стадии развития. Тогда казалось, что нанотехноло­гии, то есть конструирование микроскопических уст­ройств механическими манипуляциями, и биотехноло­гии, то есть конструирование микроскопических уст­ройств генетическими манипуляциями, движутся бок о бок в гонке по достижению практической полезности. С тех пор биотехнологии вырвались далеко вперед бла­годаря генному сплайсингу и цепным ферментативным реакциям, а нанотехнологии, несмотря на все потуги, так и остались медленно растущей отраслью промыш­ленности со скромными целями.
Одной из задач «дутых» нанотехнологий было мас­совое производство крошечных строительных кирпи­чиков, из которых можно было бы строить крошеч­ные механизмы. Джеральд Джойс и его друзья из Исследовательского института Скриппса в Калифорнии опубликовали статью в Nature, объявляя о налаживании первого успешного производства таких кирпичиков. Они показывали микрографии совершенно идентичных по размеру кирпи­чиков, имеющих форму правильного октаэдра диаме­тром 22 нанометра и выглядящих словно твердые объ­екты, нарезанные и обработанные механическим ин­струментом. Но на деле эти кирпичики совсем не та­кие. Они из чистой ДНК и синтезированы методом цепной ферментации. Технология их производства - ­это биотехнология, не имеющая никакого отношения к механическим устройствам. Джойс и его друзья спроектировали свою молекулу ДНК так, чтобы она самопроизвольно сворачивалась в форме октаэдра в результате связывания дополнительных аминокис­лотных оснований. Достичь массового производстваим удалось, внедрив эту молекулу в геном бактерии ки­шечной палочки и позволив ей размножаться. С этой скромной помощью бактерии группа биологов побила нанотехнологов на их же собственном поле.

Во что обойдется построение самореплицирующе­гося сборщика, которого Эрик Дрекслер провозгла­сил святым граалем нанотехнологии 25 лет назад? Ма­тематик Джон фон Нейман дал окончательный ответ на этот вопрос еще в 1948 году в своем классическом труде о механических автоматах. На основании логического анализа он доказал, что самовоспроизводящийся автомат должен иметь четыре компонента. Компонент А - это автоматическая фабрика. Компо­нент В - копировальная машина. Компонент С - кон­тролирующая машина, следящая за действиями А и В. Компонент D - это чертеж, содержащий полное описа­ние компонентов. А, В и С. Пятью годами позже Крик и Уотсон открыли двойную спираль, и очень скоро стало ясно, что любая живая клетка обладает всеми четырьмя компонентами. А - это рибосомы, В - фер­менты полимеразы, С - ферменты, контролирующие деление клетки, D - это геном, состоящий из ДНК и РНК. Теперь представим, что нанотехнологи пытают­ся строить самореплицирующийся сборщик. Им придется построить все эти четыре компонента и за­ставить их действовать согласованно, как это устрое­но в живой клетке. В конце концов они всего лишь за­ново изобретут что-то очень похожее на бактерию.
Биотехнология позволит достичь той же цели с гораз­до большим успехом и с гораздо меньшими затратами. А раз так, то угроза «серого налета» выглядит неправ­доподобно. Если самореплицирующийся сборщик действительно сделан из небиологических материа­лов, то он не сможет проводить саморепликацию, пи­таясь существующими формами жизни. Если же он сделан из биологических материалов, то он представ­ляет собой биологического возбудителя какого-то за­болевания. В любом случае кошмар превращения сборщика в «серый налет», который похоронит подсобой всю существующую биосферу, не сможет стать явью. Он может быть очень гадким, но нас ему не уничтожить. Так что, на мой взгляд, опасности «ду­той» нанотехнологии, как и ее достижения, прода­лись более чем удачно. Даже если ее цель будет до­стигнута, связанные с ней опасности в сущности не отличаются от опасностей биотехнологий.