АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2002 ГОД

Карликовые технологии

• Все журналы \ Номер 16/187 `2002 от 15.04.2002 \ Карликовые технологии

Сергей КУЧЕРЕНКО

Над Флоридой, где все еще хозяйничают кастристы, клубится сладкий дым запретных нанотехнологий.

Мэри Шелли. Паутина

Фантазия, бред или научное пророчество?

Предсказание будущего — вещь неблагодарная. Определенные события, явления крупного масштаба или судьбу отдельной личности детально и с указанием подробностей (что случится, где и когда) предвидеть трудно. Поэтому многие прорицатели (например, Нострадамус) преподносили свои пророчества в стихотворной, иносказательной форме. Предсказать далекое будущее гораздо легче, нежели то, что случиться завтра, — аксиома футурологии. Однако в истории человечества все-таки встречались уникальные личности, которые могли предвидеть «близкое и далекое» (Иисус из Назарета, прорицательница Ванга).

Попытки предсказать, каково будущее научно-технического прогресса, думаю, читателю известны. Немало ученых, политиков и писателей-фантастов предлагали свои варианты. То, что часть из них осуществилась, — дело одно. А вот несуразность или необычность некоторых предсказаний картин Грядущего поражает воображение не меньше, чем их авторство. Например, многие серьезные «научные умы» конца ХIX — начала XX века предполагали, что самой сложной технической проблемой в XX веке станет утилизация навоза возрастающего поголовья лошадей. Альберт Эйнштейн в 30-х годах заявил, что атомную энергию человечество сможет использовать лет через 100, никак не раньше. Великий физик не подозревал, что Хиросима и Нагасаки существенно сдвинут временную планку его прогноза (кстати, не прошло и десяти лет после упомянутого заявления, как благодаря именно письму Эйнштейна президенту США, в этой стране начались работы по созданию ядерного оружия —прим. ред.). Поэтому каждый, кто собирается прорицать, должен быть готов примерить колпак с бубенчиками. Может, еще и по этой причине цари держали при себе шутов и юродивых?

Модели будущего всегда были экстравагантны и зависели от настоящего: социальных, политических, научно-технических и других текущих условий. Если обобщить, то в прошлом столетии футурологи предложили всего две глобальные модели: грандиозно-космическую и компьютерно-зависимую.

Первая предполагала повальное заселение планет Солнечной системы и освоение Галактик. «Если бы в середине шестидесятых кто-нибудь заикнулся, что новое тысячелетие люди встретят, так и не ступив на поверхность Марса, — его наверняка подняли бы на смех», — сказал писатель-фантаст Кирилл Еськов.

Вторая модель появилась позднее и базировалась на стремительном прогрессе компьютерных технологий. Причем в апогее компьютеризации люди попадали в зависимость и рабство к «бездушным ЭВМ». Карел Чапек, родоначальник теории бунта машин (роботов), создавая свою пьесу «R.U.R.», и не подозревал, что в конце ХХ столетия его вроде бы простая идея воплотится в разрушительного «Терминатора» или более совершенную, шокирующую «Матрицу».

Человечество ступило в ХХI век, имея систему будущего, где детали первой и второй модели соединились. Освоение космоса продолжается (правда, уже не такими темпами, как в годы «холодной войны»), а благодаря миниатюризации, стремительными темпами идет развитие компьютерных технологий. Академик МГУ В. Садовничий определил особенности нового века технологий так: «Если раньше все измерялось в долях миллиметра, в микронах, долях секунды, то сейчас носителем информации может быть один электрон. В такие технологии сможет вписаться не каждая страна». Эти слова подтверждает аналитик Михаил Антонов, и уточняет: «Наше время — это начало эры нанотехнологий, имеющих дело с отдельными атомами и молекулами, современная новейшая электроника оказывается устаревшей и уступает место молетронике (молекулярной электронике — прим. авт.). Это позволяет, в частности, создавать миниатюрную вычислительную машину с быстродействием в миллиарды раз (!) большим, чем у самого мощного современного суперкомпьютера и даже у всех ЭВМ, существующих ныне на планете… В военном отношении страна, располагающая такими компьютерами, станет абсолютным гегемоном, ей будет доступно такое оружие, которое сделает ракеты с ядерными боеголовками анахронизмом. Ясно, что такие компьютеры не создать, орудуя молотком и зубилом».

Возможно, поэтому в России уже существует «Институт нанотехнологий». Англия издает журнал «Нанобиология», а во Франции действует клуб нанотехнологов. Даже знаменитые обладатели «плаща и кинжала» — ЦРУ (на пару с Пентагоном —прим. ред.) — имеют отдел по сбору информации и опеке некоторых компаний, ведущих разработки в нанообласти. А таких компаний в Стране восходящего солнца, Старом и Новом Свете в последнее время появляется очень много — растут, как грибы после дождя.

Возникает вопрос: неужели все так серьезно? Действительно сегодня существуют более высокие технологии, чем те, о которых мы знаем из средств массовой информации?

Карлики в стране великанов

В прошлом году компанией Startemup.com были подведены итоги очередного конкурса бизнес-планов. В нем участвовало около 300 оригинальных проектов, авторы которых ищут финансирование. Крупные фирмы, стремящиеся вложить свои деньги в передовые технологии, внимательно следят за подобными «фестивалями идей». Одним из двух победителей оказалась компания Potentia Pharmaceuticals, которая занимается протеомикой (изучением протеинов), внедрением нанотехнологий и искусственного интеллекта в процесс изучения белков и открытия новых лекарств.

Обратив внимание на области исследований, представленных на конкурсе, можно догадаться, что лидирующее положение занимают генная инженерия, биотехнологии и нанотехнологии. Если с первыми двумя мы сталкивались и имеем о них кое-какое представление (базовое, на уровне школы — РНК, ДНК и т. д.), то о нанотехнологии слышал далеко не каждый. Что же это такое?

Nannos («нано») в переводе с греческого означает «карлик». Отсюда и единицы измерения, пришедшие к нам из мира карликов, — нанометр (10-9 м). Сама же идея «карликовых технологий» родилась в 1959 году в голове известного физика, нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана. В те времена он высказал невероятную мысль о том, что вскоре появится возможность манипулирования отдельными атомами, молекулами и даже живыми клетками. Складывая атомы как кирпичики, человечество сможет синтезировать любое вещество. К его словам тогда не прислушались. Взоры всех были устремлены в космические просторы.

Лишь через 22 года в стенах широко известной компании IBM с помощью туннельного микроскопа ученым удалось «разрыть вещество» по одному атому и перенести «кирпичики мироздания» в другое место. Этот эксперимент явился той самой искрой, из которой возгорелось пламя нанотехнологий. И то не сразу. Искра скорее была похожа на тлеющую головешку. Поначалу исследователи просто-напросто составляли из отдельных атомов неприличные слова, изощрялись в остроумных фразах. Однако в этом, казалось бы, весьма простом факте, энтузиаст-аналитик Эрик Дрекслер усмотрел Великое Будущее и объявил всему миру о рождении технологии, предсказанной Фейнманом. Сам Декслер еще в 1979 году предлагал конструировать из атомов молекулярные машины, работающие в живых клетках (были сформулированы научно обоснованные принципы создания подшипников и зубчатых передач, состоящих из отдельных «композиций» атомов —прим. ред.). Эти наномашины, по его словам, могли бы заменить лекарственные препараты, чистить сосуды и удалять опухоли. Кроме того, они, следуя заложенной программе, оказались бы способны воспроизводить себе подобных и чинить поломанных «собратьев»... С тех пор Декслера считают отцом нанотехнологий, а наномашины позднее назвали сборщиками, или ассемблерами. Удивительная игра слов и ассоциативная связь с программированием. Не правда ли?

А может, шарлатанство?

Нанотехнологиям пророчат будущее во всех областях науки: электронике, биологии, медицине, химии, сельском хозяйстве и т. д. Мечта человечества о жизни, где все за него делают роботы, осталась — с трансформацией последних в нанороботов. Эдаких трудолюбивых карликов в стране великанов. Эти техногномы будут очищать организм человека, лечить, снабжать пищей, водой, синтезировать необходимые материалы. К чему, например, огромный завод по переработке целлюлозы? К чему огромные молочные фермы? Ведь все умещается на кончике иглы. Добавив сюда наноэлектронику, мы получим человека, напичканного нанокомпьютерами, средствами связи и прочими информационно-коммуникационными наноэлементами.

Какая же роль отводится homo sapiens? Лежать, смотреть все каналы ТВ, пропускать через себя потоки информации, общаться по Великой Сети… короче, физически деградировать. «Чем не «Матрица»?» — утверждают пессимисты. Весьма популярна у зарубежных футурологов также другая альтернатива будущего, а именно теория «серой слизи». Наномашины, постоянно размножаясь и воспроизводя себе подобные наномолекулы, в короткий срок покроют всю Землю толстым слоем, именуемым «серой слизью» (видимо, по аналогии с «серым веществом»). Это приведет планету к экокатастрофе. Специалисты даже подсчитали: ассемблер может создать свою копию за 15 минут. (На самом деле мысль о «серой слизи» глупа — ведь не покрыли же Землю до сих пор толстым слоем бактерии, размножающиеся такими же темпами. Все дело в том, что наномашинам, как и бактериям, для воспроизведения чего-либо нужна некая питательная среда, своеобразный конструкционный материал, из которого они способны созидать нечто по заданной программе. При отсутствии питательной среды как обязательного условия функционирования, ни о какой продуктивной работе наномашин не может быть и речи. —Прим. ред.).

Однако реалисты настроены более скептически. Нет, они не отрицают — нанотехнологии развиваются. Но пока все это выглядит довольно примитивно. С помощью туннельного микроскопа выложен логотип IBM высотой в восемь атомов. Создана нанокоробочка, крышка которой открывается и закрывается при подаче слабого импульса.

Куда больший интерес представляет атомный триггер, состоящий из одного атома кремния и двух атомов водорода. Заставляет призадуматься и результат эксперимента немецких физиков из института биохимии им. Макса Планка по сращению и передаче сигнала из живой клетки в полупроводник на основе кремния. Это открытие, которое по существу создает возможность соединения живой ткани и электронных устройств, сможет в дальнейшем служить основой для разработок «интеллектуальных» протезов, где будет осуществляться двусторонняя связь между электронными управляющими схемами и нервной системой. Неплохим достижением можно считать создание шарикоподшипника и двигателя, состоящего из 3.5 тыс. атомов. Но все это пока начало. В прямом и переносном смысле этого слова.

Чтобы собрать наномашину нужна не человеческая рука. Нужны нанороботы, размером с нанометр и способные к переносу и сборке атомов. «Вознаграждение размером в $250 000 получит тот, кто создаст подобную «молекулярную руку», — заявила дирекция Foresight Institute. (Основная проблема такой «молекулярной руки» — тепловые колебания ее атомов. По крайней мере, на теоретическом уровне :-) проблема уже разрешена — «рука», состоящая из углеродной нанотрубки диаметром 30 нм, будет иметь тепловые колебания на уровне половины диаметра атома. —Прим. ред.). И даже если это произойдет, возникают проблемы другого рода: как наномашины смогут ориентироваться в пространстве, как им удастся распознать нужные атомы, и откуда они будут брать энергию.

Процесс пошел

На сегодняшний день реальный конечный продукт, где используется нанотехнология, — это матрицы для производства DVD-дисков. Поэтому героям приключенческих игр Metal Gear, Deus Ex или девушке Коноко из игры ONI остается только похвастаться своими уникальными способностями. Наномашины существуют пока лишь только в их телах. (Хм, здесь автор как-то не заметил, что уже существуют микросхемы, выпущенные с технологическим допуском 0.09-мкм, что составляет 90 нанометров, а производители уже массово готовятся к переходу в ближайшем будущем на 0.065-мкм технологию. Да и производимые сейчас в массовом количестве по технологии 0.18- и 0.13-мкм микросхемы недалеки от истинных нанотехнологий, ведь 0.13-мкм — это всего лишь 130 нанометров. Не так уж много, согласитесь. —Прим. ред.)

Все вышеизложенное многим покажется невероятной технической фантасмагорией. Но вспомним про знаменитого мастера Левшу, сумевшего подковать аглицкую блоху более двух столетий назад. Не он ли, Левша, был первым Гулливером в стране Лилипутов, первым человеком, ступившим на тропу нанотехнологий? В ХХ веке появились и другие шедевры: роза, вырезанная на человеческом волосе, или работающий электромотор на торце комариного хоботка. Однако представим себе, что таких вот моторчиков, куда более меньших, сделано миллионы, миллиарды и помещены они в кровеносные сосуды человека. И заставили их работать по программе: очищать сосуды от тромбов, холестериновых бляшек, уничтожать раковые опухоли, измельчать почечные камни и т. д. (нечто похожее было в фильме Спилберга «Внутреннее пространство»). Может, тогда и появится такая специальность, как нанотерапевт! Врач, который при осмотре пациента, скажет: «Ну-с, голубчик, ваши «наники» нужно подзарядить. Кстати, недавно у меня появилось новое лекарство — «наники» под управлением Linux-Life. При гриппе они просто незаменимы. Куда там Windows Medic… Ну, как-с? Делать инъекцию?»

Идёт загрузка...

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:
Введите символы или вычислите пример: * Обновить