Нанотехнологии

Надежды и страхи современности

29 декабря 1959 г. Ричард Фейнман, профессор Калифорнийского технологического института выступил с лекцией перед Американским физическим обществом. Лекция носила поэтическое название «Как много места там, внизу». Дата выступления должна была выглядеть символично – начиналось новое десятилетие, открывалась новая эпоха – эпоха нанотехнологий (сам термин, правда, появился позднее).

Фейнман поставил научную задачу создания искусственных структур на атомном уровне. Задача показалась интересной, поскольку обещала чудовищную эффективность, по крайней мере, в использовании пространства. В настоящее время тема нанотехнологий стала особенно популярной, поскольку удалось достичь первых практических значимых результатов.

Приставка нано- образована от греческого слова nannos - карлик. Её значение – одна миллиардная доля: нанометр – одна миллиардная часть метра, наносекунда – одна миллиардная часть секунды. На расстоянии нанометра можно вплотную расположить 10 атомов (приблизительно, конечно).

Для управления материей на атомарном уровне сначала требовалось научиться видеть в этом наномире. При этом на таких расстояниях возникают квантовые эффекты, когда инструмент наблюдения воздействует на наблюдаемые объекты; поэтому совершенно естественно возникла идея использовать электронные микроскопы, позволяющие видеть нанообъекты, для воздействия на них. Серьезным прорывом стало открытие в1985 году фуллеренов – молекул, состоящих из 60 атомов углерода, расположенных в форме сферы. Сфера – самая совершенная геометрическая форма, а углерод – элемент, образующий самое твердое вещество на Земле. В виде фуллеренов человечество получило незнаемый ранее запас прочности. Из этих углеродных сфер стали создавать нанотрубки. Нанотрубки, внедренные в структуру другого вещества, повышают его прочность в разы. Также из нанотрубок можно создавать зацепы и шестеренки, а стало быть, стала возможной сборка наномеханизмов. А поскольку нанотрубки обладают электропроводимостью возможна и наноэлектроника. Так цивилизация шагнула вглубь вещества.

Сфера применений нанотехнологий обширна. Это новые материалы – легкие и высокопрочные, вещества с измененными свойствами – например, водоотталкивающие и самоочищающиеся ткани и покрытия. В электронике – сложные приборы сверх малых размеров. Такие приборы могут получать энергию из совершенно особых источников, например использовать энергию колебания вещества. Управление процессами, происходящими в течение наносекунды, позволяет создавать приборы и механизмы с чрезвычайно высоким коэффициентом полезного действия. На этой технологии может быть основан сверхэффективный двигатель. Нанотехнологии в медицине позволяют активировать и блокировать гены, управлять биологическими процессами, в том силе обменом веществ, подавлением возбудителей болезни и т.п. В военной сфере нанотехнологии позволят создать новое поколение вооружений, при котором существующий арсенал уподобится дубинке дикаря, поднятой против огнестрельного оружия современности. Также с помощью нанотехнологий возможно создание нового солдата, с изменёнными свойствами человеческого организма.

В современной культуре нанотехнологии занимают двойственное положение. С одной стороны у них роль новой надежды человечества. С другой, они – источник нового страха.

Мы стоим в самом начале наноэпохи. По оценкам одних ученых, современный нам уровень развития нанотехнологий адекватен уровню развития IT-технологий 60-х голдов. По другим оценкам, современные представления о наномире где-то на уровне алхимии (то есть квазинауки), химия ещё впереди. В любом случае перспективы настолько широки, что горизонт теряется в тумане.

Это позволяет ожидать от нанотехнологий решения практически всех насущных проблем. Мир, благодаря им, изменится, станет более послушным, более удобным, более долговечным. Снова впереди замаячила жизнь, продлённая практически до врат бессмертия.

Большинство ожиданий, конечно, останется неоправданными. Сегодня время наномечты. Реальность обернётся иначе, где-то мы получим больше, где-то недополучим, а где-то всё пойдёт совсем не так.

Мир наноизмерений не менее далёк от человека, чем космос. Он чужд человеческому бытию. Эта чуждость закономерно рождает страхи.

В 1986 году американский учёный Эрик Дрекслер издаёт книгу «Созидающие машины», в которой предлагает концепцию молекулярных роботов, которые могут выполнять различные функции, в том числе и создавать себе подобных. Это идея роботов, которых не видно, которые остаются вообще вне зоны человеческого восприятия. А то, что не воспринимается, таит в себе угрозу. Особенно, если допустить, что оно может выйти из-под контроля.

Если предположить, что самовоспроизведение нанороботов задано изначально и ничем не ограничивается, то легко рисуется картинка полного поглощения материи (например, в масштабе Земли) этим процессом, в результате чего различные виды и формы веществ замещаются нанороботами. Этот фантастический сценарий получил название «серая слизь». Вместо нашего мира мы получаем однородную колонию наномеханизмов.

Другой вид страха, связанный с нанотехнологиями, более приближен к реальности. Если предположить, что над нанороботами контроль получает узкая группа лиц, то с помощью нанотехнологий такая группа способна установить абсолютную диктатуру, управляя процессами (в том числе биологическими и психическими) на молекулярном уровне.

Чтобы избежать этого в том или ином виде (например, в виде монополизации нанотехнологий одной страной – в первую очередь речь идёт о США), человечество обречено на гонку технологий. Неравенство будущего мира – технологическое, а потому практически непреодолимое. Мир будет разделен на тех, кто владеет знаниями и технологиями, позволяющими манипулировать на молекулярном уровне, и тех, кто вынужден лишь использовать продукты высокотехнологических отраслей.

Этот разлом пройдёт как на уровне стран, разделив мир на технологичные и отсталые страны, так и внутри каждой технологичной державы. Сформируется технологическая элита, владеющая знаниями, навыками и оборудованием, очень ограниченная числом. Основная же масса будет смотреть на продукты нанотехнологий как на привычное чудо.

Технологические барьеры станут более прочные, чем нынешние, экономические. Сегодня высокие технологии еще не сильно пропитали нашу жизнь, и даже не владея ими, мы можем чувствовать себя конкурентноспособными. В наноэпоху конкурентноспособен будет прежде всего тот, кто создаёт нанопродукты. Войти в клуб производителей со стороны будет чрезвычайно сложно. Промышленность окончательно примет вид ограниченного количества мировых концернов, контролирующих всё производство. В наноэпоху грядут другая экономика и другая культура. Пока их черты ещё не полностью предугадываются. Можно лишь сказать, что это будет более комфортный , но менее свободный мир.