Евгени Алексиев, Красимир Георгиев
РАЯТ И АДЪТ НА МИКРОРЕВОЛЮЦИЯТА
Учените твърдят, че проблемите на света ще бъдат решени от машини, по-малки от молекули
(С переводом. Перевод с болгарского
языка на русский язык:
Валентин Валевский
Рай и ад микрореволюции.
Ученые говорят, что мировые проблемы
будут решены с помощью машин, более
мелких размерами, чем молекулы.)
Нанотехнолозите предвиждат бъдеще, в което роботите ще бъдат толкова малки, че ще пътуват в кръвообращението ни и ще лекуват тялото ни отвътре, както това става във филмите "Фантастично пътешествие" и "Вътрешно пространство". На заседание на една от сенатските комисии в САЩ през 1992 г. специалистът по молекулярна нанотехнология К. Ерик Дрекслер подчерта, че глобалните проблеми на човечеството ще бъдат решени още в началото на ХХІ в. Ключът към победата над световни злини като замърсяването, болестите, глада, бедността и пр. ще бъде предоставен от наномашините – микроскопични устройства с големината на една молекула, наречени от Дрекслер наносъставителки. Те ще бъдат програмирани да произвеждат биомаса, мегаконструкции и други миниапаратури, а на хората повече няма да се налага да култивират и конструират каквото и да е. "С развитието на нанотехнологиите ние ще поставяме активните молекули на нужните места и те ще контролират химическите реакции и комплексните структури!" – убеден е Дрекслер.
През далечната 1959 г. Ричард Филипс Фейнман, който шест години по-късно става нобелов лауреат по физика, заяви, че когато започнат да манипулират отделните атоми, учените ще могат да синтезират абсолютно всяко нещо. Хората вече няма да страдат от сърдечни болести, защото наносъставителките ще прочистват задръстените артерии. Вече няма да съществуват понятията нищета и бедност, защото микророботите ще произвеждат необходимите количества от всичко. Съставителките ще почистват околната среда, разграждайки вредните съставки и абсорбирайки замърсяванията. Американският икономист Дейвид Фридман прогнозира, че в подобен свят храната ще бъде безплатна, а природните суровини няма да струват почти нищо.
Не се учудваме, че научните фантазии на Дрекслер предизвикаха насмешливите подмятания на някои изследователи, че в крайна сметка той предлагал на Бога да слезе на Земята. Но да не забравяме, че нанотехнологиите се базират на идеи, които вече са приети и доказани в други сектори на науката като генетиката например.
Десетките открития през последните години превърнаха нанотехнологиите в реалност, надминаваща и най-смелите ни фантазии. В Массачусетския технологически институт бяха реализирани роботи във вид на насекоми, програмирани да извършват определени операции. Създаден бе материал, поемащ гравирането на микроскопични прорези с дълбочина едва 11 нанометра, който се използва за бързо заздравяване на увредените сухожилия. Миниатюрните клапани, зъбчати предавки, лостове и прекъсвачи на нанороботите скоро ще се съизмерват с молекулите и атомите.
Ще могат ли учените да моделират нещата по същия начин, по който са създадени от природата? Щом като човешките клетки се възпроизвеждат в генетичен порядък, наследен от родителите, може би молекулите биха могли да се програмират да правят същото нещо?
Казано на по-разбираем език, революционните идеи на Дрекслер предвиждат елиминирането на посредника между тревата и пържолата. Тази система, наречена "машина за месо", ще използва първичните суровини, преработвани от кравите при растежа им. След като наносъставителките бъдат програмирани по определен начин, първичните суровини въздух, вода, трева, земя и пр. ще се трансформират в прясно месо например. Как протича този процес в природата? Кравата яде тревата, храносмила я и я превръща в месо. Молекулите й са програмирани за създаването на специфичен продукт, също като наносъставителките на Дрекслер.
Търсейки механизмите за рекомбинирането на молекулите, учените постигнаха първите по-съществени успехи в нанотехнологиите. През 1981 г. в изследователските лаборатории на IBM бе създаден мощен микроскоп с тунелно сканиране, чийто краен отвор е с ширината на един атом. "Устройството функционира на принципа на палките за билярд, които тласкат топките напред!" – обяснява физикът от Бирмингамския университет Ричард Палмер. Изследователите забелязват, че могат да "тласкат" атомите в крайната част на съоръжението и да ги преместват по желание на други места. Чрез тунелното сканиране 35 атома на ксенон бяха подредени в микротекст, изписващ думата IBM. Учените се убедиха, че атомите могат да бъдат организирани от човека в различни конфигурации. После през деветдесетте години дотогавашните постижения в областта на нанотехнологиите бяха сравнени с новите възможности за манипулиране на атомно равнище и предишните техники за изработване на миниатюрни панели, пластини, болтове, гайки и пр., от които да се конструират миниатюрни инструменти и механизми, започнаха да изглеждат груби и недостатъчно гъвкави.
Изследователите вземат под внимание факта, че първичните суровини също са съставени от молекули, следователно атомите, присъстващи в тревата, във въздуха и във водата, могат да бъдат "събрани" заедно и да се произведе телешко месо без наличието на теле. Както и атомите на въглерода в графита биха могли да бъдат организирани, за да се създаде диамант. Поне на теория учените вече могат да създават от сурови елементи всякакви вещества и материали, подреждайки атомите по необходимия начин.
Следваща стъпка на микроинженерите е програмирането на микроскопичните машинки да управляват микроскопични инструменти, клапани и зъбчати предавки и синхронизирано с милион наносъставителки да конструират и изграждат атом по атом различни структури и продукти. Оказва се, че пътят между разрастването на плесените и молекулното изграждане на къщи и автомобили съвсем не е дълъг.
Генните инженери вече демонстрираха възможността за създаването на живо същество от една единствена клетка, както и за клонирането на растения и животни. Нанотехнологиите тласнаха тези авангардни идеи още по-напред и стопиха границата между фантастика и реалност. Миниатюрните машинки ще се придвижват вътре в тялото ни и ще изяждат или елиминират болните и дефектните клетки, ще откриват и решават проблеми в кръвообращението, в белите дробове или в сърцето.
Поглеждайки към по-далечното бъдеще, ще видим, че наносъставителките възстановяват мозъчните увреждания, предизвикани от дълбокото замръзяване, възвръщат жизнените функции на хибернираните, създават нови тела за нашите мозъци и въобще променят по невъобразим начин човешкото общество.
Ще го бъде ли нанотехнологичното бъдеще, или е утопия? Разликата между една крава и машинката за производство на изкуствено месо е, че в кравата има искрици живот и генетически проекции за растеж. Разликата между наносъставителката и първичната клетка е, че клетката е жива. Думата IBM бе изписана след преместването на 35 атома ксенон, но при температурата на околната среда атомите са твърде нестабилни, затова микроинтервенцията бе постигната с инертни атоми във вакуум при много ниска температура.
И още нещо. Ако тези невидими с просто око апарати се възпроизвеждат сами, няма ли опасност да се обърнат срещу човешката раса и да ни трансформират в сива кашица? Как може да сме сигурни, че войнстващите нации няма да използват новите технологии за създаването на най-ужасяващите машини за смърт?
Но както при кутията на Пандора, капакът на нанотехнологиите е вече отворен. И назад не можем да се върнем.
Красимир ГЕОРГИЕВ, Евгени АЛЕКСИЕВ
http://www.stihi.ru/2011/08/26/3605
*** *** *** ***
Красимир Георгиев, Евгени Алексиев
РАЙ И АД МИКРОРЕВОЛЮЦИИ
Ученые говорят, что мировые проблемы будут решены с помощью машин, более мелких размерами, чем молекулы
(перевод с болгарского языка на русский язык: Валентин Валевский)
Нанотехнологии предвидят будущее, в котором роботы будут настолько малы, что они смогут перемещаться в наших кровеносных сосудах и исцелять наше тело изнутри, как это происходит в фильмах „Фантастическое путешествие” и „Воздушное пространство”. На заседании Комитета Сената в США в 1992 году, специалист в области молекулярной нанотехнологии К. Эрик Дрекслер отметил, что глобальные проблемы человечества будут решены в начале двадцать первого века. Ключ к победе над глобальными проблемами, такими как загрязнение окружающей среды, болезни, голод, бедность и т.д. будет реализован при помощи наномашин – крошечных устройств размером с молекулу, названых Дрекслером наносоединениями. Они будут программироваться для производства биомассы, мегаконструкций и других миниприспособлений, и людям больше не нужно будет что-либо культивировать или производить. „С развитием нанотехнологий мы разместим активные молекулы на нужные места, и они будут контролировать химические реакции и комплексные структуры...” – убежден Дрекслер.
В 1959 Ричард Филлипс Фейнман, который шесть лет спустя стал лауреатом Нобелевской премии по физике, сказал, что когда они начнут манипулировать отдельными атомами, ученые смогут синтезировать абсолютно всё. Люди больше не будут страдать от сердечных заболеваний, потому что наносоединения очистят закупорки артерий. Больше не будет понятия нищеты и бедности, потому что микроболиты будут производить необходимое количество всего необходимого для жизни. Компиляторы очистят окружающую среду, нейтрализуя вредные вещества и абсорбции вредных примесей. Американский экономист Дэвид Фридман предсказывает, что в таком мире будет бесплатное питание и натуральное сырье не будет стоить никаких особых затрат.
Неудивительно, что научная фантастика Дрекслера привела некоторых исследователей к насмешливым замечаниям, что в конце концов он начнет доказывать, что Бог с небес спустится к нам на Землю. Но давайте не забывать, что нанотехнологии были основаны на идеях, которые уже были приняты и проверены в других отраслях науки, как генетика, например.
Десятки открытий за последние годы сделали нанотехнологии реальностью нашего мира и превзошли в своем развитии наши самые смелые фантазии. В Массачусетском технологическом институте были сделаны роботы в виде насекомых, запрограммированные на выполнение определенных операций. Был создан материал, который имеет микроскопические прорези глубиной всего 11 нанометров, использующийся для быстрого заживления поврежденных сухожилий. Миниатюрные клапаны, зубчатые шестерни, рычаги и переключатели нанороботов скоро будут измеряться размерами молекул и атомов.
Смогут ли ученые моделировать вещи так же, как они созданы были природой? Также как человеческие клетки воспроизводятся в генетической последовательности, унаследованной от родителей, может быть тогда и молекулы смогут быть запрограммированы точно таким же способом?
Перекладывая все это на более понятный язык, скажем лишь, что революционные идеи Дрекслера предусматривают устранение посредников между травой и стейком. Эта система, называемая „мясной машиной” будет использовать первичное сырье, переработанное коровами по мере их роста. В следствии этого наносоединения будут запрограммированы таким образом, что первичное сырье, воздух, материал, вода, трава, земля и т.д., будут преобразованы в свежее мясо и всё, что хотите, примеров много. Как происходит этот процесс в природе? Корова ест траву, переваривает ее и превращает ее в мясо. Ее молекулы запрограммированы на создание конкретного продукта, как наносоединения Дрекслера.
Поиски механизмов рекомбинации молекул исследователями впервые были достигнуты значительные успехи именно в области нанотехнологий. В 1981 году в научно-исследовательских лабораториях IBM был создан мощный микроскоп с туннельным сканированием, что мог фиксировать отверстия величиной в один атом. „Устройство работает по принципу бильярдного кия, толкающего шары вперед!” – объясняет физик из Бирмингемского университета Ричард Палмер. Исследователи заметили, что они могут „подтолкнуть” атомы в заключительной части объекта и перенести их на свободное пространство в другом месте. Через туннельное сканирование 35 атомов ксенона были устроены в микротекст, отображающий слово IBM. Ученые убеждены, что атомы могут быть организованы человеком в различных конфигурациях. Затем, в девяностые годы области нанотехнологий были приравнены с новыми возможностями для манипулирования на атомном уровне, и предыдущие методы для создания миниатюрных панелей, плит, болты, гайки и т.д., из которых можно было построить миниатюрные инструменты и механизмы, начали казаться жесткими и негибкими.
Исследователи принимают во внимание тот факт, что первичное сырье, также состоит из молекул, следовательно атомы, присутствующие в траве, в воздухе и в воде могут быть „собраны” в одном месте, чтобы произвести говядину без теленка. Равно как атомы углерода в графите могут быть собраны для создания алмаза. По крайней мере в теории, ученые теперь могут создавать любой из суровых элементов и материалов, сборку соединений атомов по мере необходимости.
Следующим шагом микроинженерии в области программирования микроскопических машин для управления микроскопических приборов, клапанов и зубчатых передач явилась синхронизация с миллионом наносоединений для проектирования и строительства соединений атомов в различных конструкциях и изделиях. Оказывается, что время для молекулярного строительства домов и автомобилей не за горами.
Генные инженеры уже продемонстрировали способность создавать существо из одной клетки и клонирование растений и животных. Нанотехнологии подтолкнули эти идеи вперед и ныне уже стирается граница между вымыслом и реальностью. Миниатюрные машины будут двигаться внутри тела и нейтрализовывать или устранять локализацию больных или дефектных клеток, будут обнаруживать и решать проблемы в кровеносных сосудах, легких или сердце.
Глядя на более отдаленное будущее, мы можем увидеть, что наносоединения смогут восстанавливать мозговые повреждения, вызванные глубокой заморозкой, восстанавливать жизненные функции организма после длительной гибернации, создавать новые органы для наших мозгов и производить невероятные изменения в человеческом обществе.
Будет ли будущее нанотехнологий нашей реальностью или это утопия? Разница между коровой и машиной для производства искусственного мяса в том, что корова имеет искру жизни и генетическую проекцию роста, заложенную в ДНК. Разница между наносоединениями и первичными клетками в том, что клетка живая. Аббревиатура IBM была написана после передачи из 35 атомов ксенона, но при комнатной температуре атомы очень неустойчивы, поэтому стабильность функции наносоединений была достигнута с инертными атомами в вакууме при очень низких температурах.
И еще одна вещь. Если эти невидимые невооруженным глазом аппараты смогут воспроизводить сами себя, не будет ли это представлять угрозу для человеческой расы и не превратит ли это всё нас самих в серую аморфную кашицу? Как мы можем быть уверены в том, что воинствующие нации не будут использовать новые технологии для создания самых ужасающих машин смерти?
Однако ящик Пандоры, крышка нанотехнологий уже открыта. И назад мы уже не вернемся...
* (экспромт с болгарского языка на русский язык: Эрик Свеннсен)
И жизнь уже не будет прежней.
И не изменим неизбежность.
http://www.stihi.ru/2011/08/26/3605