Современные нанотехнологии

Почти каждый день мы с вами читаем о каких-то новых экспериментах и открытиях в области нанотехнологий, физического состояния человека или о том, как может быть переделан сам человек. Это началось с тех самых пор, когда Мэри Шелли написала в 1808 году историю ученого по имени Франкенштейн, создавшего монстра из частей тела и мозга трупов и вдохнувшего в него жизнь посредством электрического заряда.

Идею бессмертия посредством компьютера первым высказал ака­демик В.М. Глушков. Рассуждал он просто. Ведь принципиально нет преград к тому, чтобы информа­цию, иначе человеческое “Я”, ко­торая содержится в мозгу у человека, с его опытом, способнос­тями, характером, переживаниями и страстями, переселить в специ­альную машину. Академик Н.М. Амосов считает, что можно изме­нить биологию человека путем со­здания симбиоза его интеллекта с Искусственным разумом. Эрик К. Дрекслер вместе с группой энтузиастов в конце 70-х годов, практически реализуя идею “живых машин”, начал работы в Стаффор­дском университете по нанотехно­логии (нанометр — это тысячная доля микрона). Стратегия этих ра­бот была определена им как стрем­ление к предельной миниатюриза­ции машин и технических систем и построение их не из кусков ве­ществ, а непосредственно из ато­мов и молекул.

Дрекслер решил, что для со­здания самого первого поколение наномашин можно использовать тe же «строительные блоки», что и в биологических системах — 20 ами­нокислот, из которых синтезиру­ются все природные белки. При этом сохраняется главный “строи­тельный принцип” живого: соеди­нение этих аминокислот в белко­вую молекулу. Эти белковые моле­кулы замечательны тем, что после своего образования они сами сво­рачиваются в заданную трех­мерную структуру и приобретают биологическую активность, то есть становятся готовыми биоинстру­ментами и биомашинами, способ­ными выполнить заданные функции.

Объединить молекулы в единую конструкцию помогут ферменты катализаторы всех клеточных реакций. Ферменты могут выборочно присоединять к себе определен­ные молекулы и тем самым модифицировать их, заставлять реагировать друг с другом, меняя их свойства. Многие ученые считают, что мы живем в то время, когда биотехнологическая реальность превзошла давние мечты фантастов о конструировании новых живых существ. Трансгенные растения и животные (с измененным генотипом) вовсю используются пищевой про-мышленностью. Однако тут нет полного единства мнений, часть ученых считает, что трансгены более подвержены мутациям, чем традиционные виды, и мутации эти, увы, малопредсказуемы. Это означает, что контроль за живыми существами, изменившими свой геном, не может быть полным. Они в любой момент могут измениться, чего не скажешь об обычных существах. Отдельную белковую наномашину пока никак не удается спроектировать. Невозможно даже предсказать — в какую сторону свернется вновь синтезированная белковая молекула, а тем более — на что окажется способной эта структура.

Как видим, есть много причин, сковывающих энтузиазм ученых в отношении “живых” машин. В то же время
без биологических структур очень трудно начать манипулировать отдельными атомами и молекулами. С успехом разрешит эти противоречия, по мысли Дрекслера, второе поколение нанома­шин .

Основным типом машин второ­го поколения будут так называ­емые ассемблеры, то есть сбор­щики. Из любых нужных атомов и молекул они должны уметь стро­ить микросистемы любого назна­чения — двигатели, вычис­лительные устройства, поточные линии и средства связи. Это бу­дет наномолекулярный робот со сменными программами на пер­фолентах по типу ДНК и РНК, но в отличие от них легко заменяемыми и изменяемыми. Процесс смены программы в этих микро­устройствах, по мысли ученого, напоминает заражение клетки вирусом, под действием которого она синтезирует чуждые ей бел­ки.

В середине восьмидесятых швейцарские ученые Г. Роррер и Г. Биннинг создали сканирующий туннельный микроскоп. Он дал воз­можность разглядеть элементы раз­мерами около десятых долей на­нометра. А это размеры атома. А уже в девяностые годы заместитель директора Института нанотехноло­гии Петр Лускиневич рассказывал о настоящих чудесах: — Военные ученые из академии технологических наук изобрели вот такой прибор, отдаленно на­поминающий школьный микро­скоп, соединенный с компьюте­ром, с его помощью вы можете создать все что угодно. Что, к при­меру, вам бы хотелось иметь? Корреспондент, бравший ин­тервью, сразу предложил авто­мобиль, на что ученый ответил:- А почему бы и нет. Ведь любое веще­ство состоит из атомов, а этот прибор позволяет группировать атомы в лю­бом порядке. Создатели этого прибора настроены оп­тимистично. Ведь управляя соединением атомов в моле­кулы, можно создавать лю­бые «старые”, а также и но­вые формы материи. Похоже на то, что искусственная сущность сама может найти себе материальное воплощение.

В последнее время разрабатываются искусственные полимерные гели, способные изменять свои свойства, — поэтому их называют умными. Особый интерес проявляют к ним в Японии, где на их основе уже создана “почти человеческая рука” с четырьмя пальцами, которая способна схватить искусственную рыбку, плавающую в аквариуме, виляющую хвостом и плавниками под действием переменного электрического поля.

Однако поистине революционный переворот произойдет после того, как будет создан первый копировщик. Работая с умеренной скоростью — миллион атомов в секунду, копировщик соберет собственную копию за тысячу секунд. Можно заставить эти машины прямо из самих себя сложить… ну, допустим, мост через Берингов пролив. Дрекслер подробно описывает, как с помощью копировщиков построить разные разности — от ракетного двигателя до человека. Надо ли говорить, что это будет идеальный и поистине новый
человек! Но следуя за полетом футурологической мысли, мы совсем забыли, что главное в человеке — это его Душа, кото­рую не в силах создать армия из миллионов копировщиков. Нам впору, как гоголевскому Манило­ву, воскликнуть: “Ну позвольте, они же мертвые!” У Гоголя это восклицание относилось к мертвым душам, в нашем же случае оно бу­дет относиться к атомам, молеку­лам и клеткам человека из бака.

Таким образом, может оказать­ся, что рецепт будущего “техно­кратического» счастья, предло­женный Дрекслером и другими отечественными и зарубежными учеными, приведет к весьма про­тиворечивым результатам.

Понравилась статья ? Поделись с друзьями