Левши будущего

Вы, наверное, уже слышали о нанотехнологиях. Они имеют не­посредственное отношение и к тому, о чем уже писалось выше, -прозрачному миру; и к тому, о чем пойдет речь ниже, - 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 учено-го-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 (Ю^-6) к нанотехнологиям (Ю^-9).

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 IBMбыл построен сканирующий туннельный микроскоп. С его помощью можно былоне 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 в 1 (один) нанометр. Сделали даже молекулу, похожую на пропеллер, которая вращается на медной подложке. Вот пока и все.

317

Часть 7. Технологии будущего

Глава 39. Левши будущего

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 (ForesightInstitute) обещана пре­мия в 250 000 долларов тому, кто построит наноманипулятор, который сможет управляться с атомами. Сумма не велика, 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 выр-

318

вутся 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 футуроло-гической 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, ракетныхдвигателей. 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» - нанокомпью-тер 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

319