Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Нановойны, серая слизь и вопросы без ответов

автор : Киви Берд 20.07.2004

Вокруг нанотехнологий уже двадцать лет не затихают жаркие дебаты. Причина проста: человечество до сих пор не знает, как контролировать их развитие.

Все два десятка лет, сколько существует нанотехнология - если отсчитывать ее историю от первых статей и книги Дрекслера "Машины созидания" (1986) - вокруг идеи не затихают жаркие дебаты. Поначалу, как многие помнят, споры велись главным образом о принципиальной (не)осуществимости молекулярной сборки. Затем, по мере роста признания жизненности революционной концепции, фокус наиболее острых дискуссий сместился на огромное количество всевозможных рисков, сопровождающих наступление эры нанотехнологий. И уж вот тут с течением времени дебаты не только не стихают, но скорее напротив - только разгораются. По очень простой причине - человечество пока не знает, как контролировать развитие нанотехнологий.

- Из журнала "Компьютерра" от 6 июля 2004 года.

Мифоборцы

Ярчайшая тому иллюстрация - свежая статья Эрика Дрекслера и Криса Феникса в августовском номере журнала "Нанотехнология" ("Safe exponential manufacturing" by Eric Drexler and Chris Phoenix, Nanotechnology 15, August 2004, pp 869-872). Авторы озаглавили свою работу довольно-таки нейтрально, "Безопасное экспоненциальное производство", однако содержание ее (для многих специалистов весьма неожиданное) более адекватно передает название пресс-релиза, сопровождавшего публикацию: "Пионер нанотехнологии изничтожает мифы о серой слизи".

В 1986 году Дрекслер, описывая мощную систему нанопроизводства, мысленно видел роботов-сборщиков размером с бактерию, способных укладывать в нужные места отдельные молекулы. Такая молекулярная сборка была бы в высшей степени продуктивна, поскольку крошечные роботы на микроскопических расстояниях двигаются очень быстро, а молекулярные масштабы обеспечивают высочайшую точность и прочность сборки. Наряду с привлекательностью идеи Дрекслер также разглядел и описал очевидные опасности возможного сценария дальнейших событий. Естественно, удобнее всего, когда нанороботов делают сами нанороботы. Но коль скоро робота-сборщика в принципе можно запрограммировать на самовоспроизводство, появляется и вероятность выхода процесса саморепликации из-под контроля - когда роботы-репликанты начнут перерабатывать для самовоспроизведения всю доступную им материю и биомассу, стремительно превращая окружающий мир в "серую слизь" (gray goo), как вскоре эта напасть была названа в народе…

Кошмарная картина произвела, конечно же, глубочайшее впечатление на публику, особенно после того, как за нее ухватились писатели-фантасты и сценаристы фильмов-катастроф (одно из наиболее известных произведений данного ряда - роман Майкла Крайтона "Добыча", или "Prey" в оригинале). В результате "серая слизь" столь прочно стала ассоциироваться в сознании людей со словом "нанотехнология", что неприятие идей молекулярного производства у многих возникает чуть ли не рефлекторно, на уровне подсознания. Разумеется, для нарождающегося нанотехнологического бизнеса подобная ситуация крайне дискомфортна. Потому-то и появилась ныне статья, в которой авторитетные люди (Феникс, соавтор Дрекслера, является директором CRN, Центра надежных нанотехнологий) всеми силами пытаются переместить фокус внимания на другие проблемы, разорвав проклятую связку "nanotech - grey goo".

Авторы объясняют, почему саморепликация, вопреки прежним представлениям, отныне не является необходимой для создания эффективных систем молекулярного нанотехнологического производства. Вместо построения множества крошечных, сложных, свободно перемещающихся роботов для изготовления продуктов, практичнее, по мнению Дрекслера и Феникса, использовать простые руки-манипуляторы роботов на больших производствах, вроде нынешних сборочных конвейеров. Манипулятор робота, удаленный с конвейера, будет столь же бездеятельным, как электролампочка, вывернутая из своего патрона. Причем процесс разработки таких фабрик и отдаленно не будет напоминать ничего, похожего на вышедший из-под контроля репликатор - первые машины подобного рода будут инструментами, неспособными функционировать самостоятельно…

Даже по этому краткому описанию можно заметить, что на самом деле здесь вовсе не разрушается "миф о серой слизи", а просто очерчивается возможный сценарий, который больше нравится авторам своей контролируемостью. Сами авторы признают, что физические законы, как и прежде, не запрещают создание самовоспроизводящихся нанороботов, но в любом случае это может быть лишь результатом преднамеренной и весьма сложной инженерной разработки. Случайно такие процессы самозародиться не могут, а опасность злого умысла пока весьма далека. Зато уже сейчас, по убеждению Дрекслера и Феникса, гораздо более серьезной является опасность того, что вполне традиционное крупномасштабное производство будет использовано для изготовления с помощью нанотехнологий новых видов оружия. А это вполне способно привести к новой гонке вооружений и даже к войне. Именно такие угрозы - умышленное злоупотребление возможностями нанотехнологий - должны вызывать главную озабоченность общества.

Нановойны

Нанотехнологические виды оружия могут быть чрезвычайно мощными и эффективными. В качестве примера-прототипа можно привести насекомое, минимальные размеры которого составляют порядка 200 мкм. По оценкам специалистов, этот размер и функциональная суть дают правдоподобное приближение для нового противопехотного нанооружия, способного самостоятельно находить цель и впрыскивать яд незащищенным людям. Смертельная для человека доза токсина ботулизма составляет около 100 нанограмм, то есть - в других единицах - примерно 1/100 объема выбранного для инъекции оружия. Подсчитано, что всего один чемодан может уместить в себе до 50 миллиардов несущих смертельный яд устройств - теоретически этого достаточно для убийства всех людей на планете.

Не только экзотическое оружие, но и традиционные пистолеты-винтовки-автоматы могут значительно прибавить в убойной силе, поскольку нанотехнологии дают возможность сделать пули самонаводящимися. Аэрокосмическая техника может быть намного легче и лучше по другим параметрам, изготовляться с минимумом или вообще без металла, из-за чего обнаружить ее с помощью радаров окажется намного сложнее. Встроенные повсеместно нанокомпьютеры позволят дистанционно приводить в действие любое оружие, а компактно сконцентрированная вычислительная мощь сделает применение военных роботов более эффективным. Подобных идей военного применения нанотехнологий - не счесть, но и перечисленного достаточно, чтобы оценить серьезность угрозы бесконтрольной гонки вооружений в этой сфере.

Конкретные разговоры о военных приложениях НТ ведутся в США с 1996 года, когда нанонаука была провозглашена одним из шести главных стратегических направлений обороны. В рамках американской национальной НТ-инициативы военная доля выросла с 70 млн. долларов (из суммарно 270 млн.) в 2000 году до 201 млн. долларов (из 710 млн.) в 2003-м. Для более быстрого перехода к "новой жизни" армия США в 2002 году организовала на базе МТИ специальный Институт нанотехнологий для солдата, работающий над новыми средствами защиты на поле боя, над отслеживающими состояние организма сенсорами, экзоскелетами для повышения силы и выносливости солдат, новыми медицинскими технологиями и пр. В других университетах и научных лабораториях активно исследуются вопросы конвергенции НТ, биотехнологий, инфотехнологий и задач национальной безопасности для создания новых беспилотных военных аппаратов, интерфейса мозг-машина и т. д. Весьма показательно, что все открыто ведущиеся профессионалами обсуждения военных приложений нанотехнологии практически целиком сконцентрированы на оборонительных аспектах. Из этого, конечно, не следует, что наступательный аспект оставлен без внимания. Скорее наоборот - повышенная секретность свидетельствует именно об обостренном внимании к этой стороне нанотехнологий.

Еще в 1995 году американский адмирал Дэвид Джеримайя (David E. Jeremiah), в ту пору зампред Комитета начальников штабов США, вполне официально сделал от лица армии следующее заявление: "Военные приложения молекулярного производства несут в себе даже больший, нежели ядерное оружие, потенциал для радикальных перемен в имеющемся балансе сил".

Естественно, нанотехнологии неизбежно сравнивают с ядерным оружием. И важнейший вопрос, возникающий в этой связи, - стабилизирующее или, напротив, дестабилизирующее воздействие окажут нанотехнологии на военно-политическую ситуацию в мире. Ведь есть, к примеру, достаточно популярная точка зрения, согласно которой именно ядерные вооружения предотвратили крупномасштабные войны во второй половине XX века. Однако нанотехнологическое оружие не очень похоже на ядерное. Основу ядерной стабильности принято сводить к четырем главным факторам "сдерживания". Самый очевидный из них - тотальные разрушения вследствие всеобщей ядерной войны. Всеобщая НТ-война в принципе может оказаться столь же разрушительной на коротком временном интервале, однако при применении ядерного оружия неизбежны долгосрочные негативные последствия (радиоактивные выбросы и загрязнения), которые в случае НТ оказываются несравненно меньше. Ядерное оружие разрушает все без разбору; НТ-оружие может быть очень тонко нацелено. Ядерные вооружения требуют серьезных исследовательских работ и солидно промышленной базы; НТ-оружие можно разрабатывать намного быстрее вследствие быстрого и дешевого создания прототипов. Наконец, ядерное оружие не так-то просто доставить в нужную точку заблаговременно и использовать лишь в нужный момент; для нанотехнологического оружия справедливо прямо противоположное.

Возрастающая неопределенность относительно возможностей противника, меньшее время для ответа на атаку, более целенаправленное разрушение вражеских ресурсов в ходе атаки - все это делает гонку НТ-вооружений значительно менее стабильной и предсказуемой. Кроме того, пока нанотехнологии не поставлены под жесткий международный контроль, количество стран на планете, имеющих доступ к НТ, может оказаться несоизмеримо большим, нежели количество ядерных наций, - отсюда сильно возрастают шансы на вспышки НТ-войн в региональных конфликтах.

Вопросы без ответов

Но если бы угроза нанотехнологий ограничивалась лишь "серой слизью" или новыми военными напастями, то - по большому счету - все, может, было бы и не так страшно. Гонка вооружений, как ни крути, дело привычное, и кое-какие навыки регуляции здесь у человечества имеются. А "серая слизь" - это все-таки пока фантастика, так что есть время подумать. Однако в потенциал НТ заложено много, много большее - реструктуризация всей мировой экономики. И индустриально-финансовое сообщество планеты вполне дает себе в этом отчет. Вот, к примеру, что говорится в выводах недавнего аналитического исследования, подготовленного для инвесторов одной из крупных банковско-инвестиционных групп Credit Suisse First Boston:

НТ - это классическая технология общего назначения (ТОН). Другие ТОН, такие как паровая машина, электричество и железные дороги, послужили базисом для главных экономических революций. ТОН обычно начинаются как весьма грубые технологии ограниченного применения, однако затем быстро распространяются в области новых приложений. Все предшествовавшие ТОН непосредственно привели к серьезнейшим переворотам в экономике - так называемые процессы созидательного разрушения. Нанотехнология может оказаться более масштабной, чем все остальные ТОН, ей предшествовавшие. Созидательное разрушение - это процесс, посредством которого новая технология или продукт обеспечивает совершенно новое или лучшее решение, приводя к полной замене исходной технологии или продуктов. Есть все основания полагать, что созидательное разрушение не только будет продолжаться, но и ускоряться в темпах, причем НТ будет в сердцевине этих процессов [цитируется по "Big Money in Thinking Small" by Michael Mauboussin and Kristen Bartholdson].

Еще одна созвучная цитата взята из аналитического отчета Forbes/Wolfe Nanotech Report:

Мир на пороге того, чтобы начать перестройку с атомарного уровня. Это означает, что десятки триллионов долларов будут потрачены на все: одежду, еду, машины, быт, медицину… на устройства, используемые для общения и отдыха… на качество воздуха, которым мы дышим, и воды, которую мы пьем… Все это претерпит мощные фундаментальные изменения. В результате то же самое будет происходить с социальной и экономической структурой мира. Нанотехнология перетряхнет чуть ли не каждый бизнес на этой планете.

Понятно, что столь кардинальные перемены неизбежно сопряжены с серьезнейшими потрясениями и рисками. Упоминавшийся выше Центр за ответственные нанотехнологии (www.crnano.org) фактически целиком сосредоточил усилия на выявлении и систематизации таких рисков с целью своевременного отыскания решений и снижения болезненности процесса перехода к новой небезопасной технологии. Правда, надо признать, аналитики центра наиболее отчетливо видят пока лишь одно - сколь серьезны угрозы при любом отклонении процесса от золотой середины.

Вот как выглядит, к примеру, даже далеко неполный список очевидных рисков НТ (некоторые риски расположены парами по принципу "с одной стороны - с другой стороны"):

экономический коллапс из-за изобилия дешевых НТ-товаров;
экономический гнет и обнищание масс из-за искусственно взвинченных НТ-монополистами цен;
риски для личности и общества из-за НТ в руках преступников и террористов;
риски для личности и общества из-за злоупотребления властей мерами, ограничивающими свободы;
социальные потрясения в традиционных обществах из-за доступности (прежде запрещенных) товаров и стилей жизни;
масштабное нанесение вреда окружающей среде из-за бесконтрольного массового производства новых товаров;
разгул черного рынка НТ (что способствует росту других рисков);
жестко конкурирующие нанотехнологические программы (опять-таки - рост других рисков);
попытки полного запрещения НТ (рост других рисков из-за потери контроля за процессом).

Пестрота списка наглядно демонстрирует, что любые попытки "радикально" решить хотя бы одну из обозначенных проблем тут же вызовут серьезное осложнение ситуации в смежных областях. Всем совершенно ясно, что как-то регулировать это дело надо обязательно, но вот как - большой-пребольшой вопрос…

В политических, деловых, финансовых и научных сферах в настоящее время уже предпринимаются конкретные шаги по заблаговременному поиску способов борьбы с потенциальными опасностями НТ. Едва ли не первыми встрепенулись, естественно, страховые компании, сама суть бизнеса которых - работа с рисками. Одна из ведущих фирм вторичного страхования, швейцарская Swiss Re, опубликовала в конце мая аналитическое исследование "Нанотехнология: мелкие материи, множество неизвестных". Один из главных выводов отчета сводится к тому, что ни специалисты, ни общество в целом пока не имеют никаких твердых знаний для оценки последствий внедрения НТ, а потому страховым компаниям следует быть в высшей мере осторожными при работе с фирмами, ведущими исследования в данной области. Любопытно, что небезызвестный Билл Джой, много лет возглавлявший науку в Sun Microsystems, а последние годы активно выступающий за замораживание работ в области НТ, в качестве одного из главных инструментов строжайшего контроля за нанотехнологиями видит жесткую позицию страховых компаний, в принципе способных угрозами гигантских штрафов хоть как-то повысить ответственность исследователей. Но на правительственные разработки, тем более секретные, это, конечно, вряд ли повлияет.

Ныне всерьез относятся к рискам НТ и на высшем политическом уровне. Весной этого года Европейская Комиссия опубликовала отчет по результатам организованного ею международного семинара "Очерчивая нанориски", на котором обсуждались не гипотетические угрозы, а более чем реальные для здоровья и окружающей среды опасности от НТ-материалов, с которыми столкнется общество уже через три-пять лет. Главные выводы семинара: важно делать различия между свободными и зафиксированными наночастицами, поскольку фиксированные на своих местах частицы представляют намного меньше угроз из-за своей неподвижности; что с частицами наноразмеров следует быть столь же осторожными в обращении, как и с любыми химикатами; и что уже назрела необходимость создания специального института, занимающегося общим мониторингом нанотехнологий.

В общем, жизнь идет дальше, технологии развиваются, а уж насколько удастся удержать процесс под контролем - зависит от самих людей. Как, впрочем, и всегда.