РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ

РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ

08 января 2001, Борис Овечкин ovechkin@vesti.ru

С помощью нанотехнологий к середине этого века у нас появятся полуживые космические корабли, а человек уподобится Творцу.

Термин "нанотехнология" появился в середине ХХ века, когда исследователи впервые поставили себе задачу применить обычные механические методы сборки к элементам микромира - молекулам, атомам и живым клеткам.

Все началось в 1981 году, когда исследователи из лаборатории швейцарского отделения IBM создали принципиально новый туннельный микроскоп, с помощью которого можно было не только видеть отдельные атомы веществ, но и воздействовать на них - например, "подцепить" нужный атом и поместить его отдельно от остальных. Тогда впервые была подтверждена возможность манипулировать мельчайшими частицами материи и, соответственно, собирать из них любое вещество или предмет.

В начале 90-х корпорация Xerox создала первого молекулярного робота - похожую на треногу с рукой штуковину размером в миллионные доли миллиметра. Робот мог вылавливать из окружающей его жидкости определенные молекулы и складывать их в специальную мембранную капсулу, а затем прикреплять атомы друг к другу с точностью до нанометров.

Последние разработки в области недоступных даже вооруженному глазу технологий принадлежат группе ученых из США и Великобритании, которые с помощью специально подобранных молекул ДНК сконструировали микропинцет. Щипцы длиной в шесть миллионных долей миллиметра могут сжиматься и разжиматься, используя химическую и световую энергию. Но основная особенность микромашины, отличающая ее от всех иных созданных человечеством механизмов, состоит в том, что она может воспроизводить себя неограниченное число раз. До сих пор считалось, что способность к самостоятельному воспроизводству - исключительно прерогатива живых существ.

Сегодня почти все биофизики в мире уверены, что очень скоро молекулярные биологические машины совершат настоящую революцию в представлениях человека об окружающем мире. Перспективы развития нанотехнологий даже трудно себе вообразить. Для начала планируется создать компьютеры на основе биочипов, состоящих из молекул ДНК. Ведь на ДНК любой бактерии можно поместить в миллионы раз больше информации, чем вмещает память современного компьютера. С помощью таких компьютеров вполне реально разработать программы по созданию новых молекулярных машин, и главное - алгоритмов их действия. Системы из самовоспроизводящихся микроскопических биороботов смогут создавать предметы и продукты, заложенные в их программу. Происходить это будет почти без участия человека - главное, вовремя подавать в систему органическое сырье и контролировать ход процесса. А созданные таким хитрым способом продукты будут экологически чистыми и дешевыми. Производство товаров станет больше походить на создание программных продуктов, где главные затраты приходятся на разработку, а не на производство. Стоимость средств производства будет практически нулевой (поскольку машины в нужном количестве размножаются сами). Здесь уже рукой подать до создания сверхлегких ракетных двигателей и полуживых космических кораблей, которые могут видоизменяться в зависимости от условий по принципу человеческой мышцы – почти как в безумном сериале "LEXX".

Что касается использования нанотехнологий в медицине, то все существующие лечебные методы изменятся до неузнаваемости. Не надо будет кормить пациентов таблетками, пересаживать им органы, оперировать или делать рентген. Даже клонирование человека уйдет в прошлое как трудоемкий и никому не нужный опыт. Все будет происходить на молекулярном уровне. В пациента будут запускать систему биомашин, которая в зависимости от ситуации станет лечить зараженные вирусом или мутировавшие клетки, изменяя структуру ДНК или перестраивая ее. Это позволит излечивать все заболевания на тончайшем биохимическом уровне - не потребуется даже изобретать лекарство от рака или вакцину от СПИДа. А возникающая в связи с этим проблема перенаселения решается с помощью тех же молекулярных машин. По заранее заданной программе они способны превратить почти любую планету с подходящей температурой в цветущий сад, создав там все необходимое. В том числе атмосферу и животных.

И самое смешное то, что все это не такая уж фантастика. Главное, найден принцип и разработаны законы - на молекулярном уровне действуют давно известные понятия квантовой механики. В промышленности вообще нанотехнологии уже несколько лет успешно применяются - например, в производстве DVD-дисков или создании сверхмощных процессоров на основе наноэлектронных чипов с активной частью размером в несколько атомов. Пока основная загвоздка развития нанотехники - в отсутствии соответствующих информационных технологий: современные компьютеры неспособны в приемлемые сроки обрабатывать информацию и управлять действиями нанокомплексов. По прогнозам международных специалистов, первые компьютеры с такими возможностями появятся у человечества к 2020-2030 году. А там и до искусственного разума недалеко.

Пока, правда, никто не берется предсказать, что произойдет с человеческим интеллектом от такого изобилия. Ведь пересматривать придется все общественные законы и философские понятия. Человек может стать, как нелепо это ни звучит, настоящим творцом вселенной. Конечно, если в процесс не вмешается тот Творец, который создал человека.

MSC: The Materials and Process Simulation Center

NAS: Numerical Aerospace Simulation Systems Division

IMM: Institute for Molecular Manufacturing