Логичное следствие развития информационных технологий — появление искусственного интеллекта. Правительства и частные компании во всем мире поддерживают разработку ИскИнов, так как они сулят коммерческие и военные преимущества. И кажется маловероятным, что этот процесс остановится на сложности человеческого разума.
Ожидать появление ИскИна — ни оптимистично, ни пессимистично. Он будет, но, как всегда, оптимизм исследователя влечет за собой пессимизм технофоба.
Освоение космоса. Следующая область применения нанотехнологий — это космос и все, что с ним связано. Бороздить просторы вселенной мы могли бы, и используя традиционные технологии. Но не будем. В настоящее время для разработки новой космической системы обычно требуется от пяти до десяти лет, при этом тратится от десятков до миллиардов долларов. Объем затрат и эфемерность результатов делают прогресс болезненно медленным. Но в грядущие годы автоматизированные проектировочные системы разовьются в полностью автоматические. Как только это произойдет, затраты и необходимое время на разработку уменьшатся, а производственные системы, управляемые компьютерами, сократят общие затраты еще больше.
Самовоспроизводящиеся ассемблеры смогут построить целый космический флот из материалов, формирующихся на принципах алмазной кристаллической решетки, примерно в пятьдесят раз более прочных (и в четырнадцать раз более жестких), чем дюрали, используемые для подобных целей в наше время. Космические корабли из таких материалов можно сделать на 90 % легче любого современного аналога.
Выйдя в космос, такой корабль развернет солнечные коллекторы для сбора энергии, которой там более чем достаточно. Используя эту энергию, ассемблеры и дизассемблеры будут перестраивать себя в полете так, чтобы соответствовать изменяющимся условиям или желаниям пассажиров.
Сегодня космическое путешествие — это сложная задача. Завтра оно будет простым и комфортным.
В 2015 году группа исследователей из Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University), воздействуя на образцы аморфного углерода короткими сверхмощными импульсами лазера, получила новое вещество, названное Q-углерод и отличающееся от известных структур графита и алмаза. Новый материал превосходит алмаз по прочности, а его готовность высвобождать электроны делает Q-углерод перспективным для создания, например, сверхтонких дисплеев или медицинского оборудования.
Медицина. Человеческое тело состоит из молекул, и мы, естественно, будем использовать молекулярные технологии для восстановления здоровья. Больные, старые и раненые страдают от того, что атомы формируются в неправильные структуры из-за вторжения вирусов, процессов старения или вылетевших с дороги автомобилей.
В 2016 году команда исследователей из Темпльского университета показала возможность удаления генов ВИЧ из зараженных клеток и защиты их от повторного встраивания вируса в ДНК с помощью технологии CRISPR/Cas9. Данная технология основана на защитном механизме бактерий, позволяющем запоминать и избавляться от участков ДНК, содержащих опасные вирусы.
С помощью обычных лекарств и современной хирургии возможно лишь частичное стимулирование тканей к самовосстановлению. Молекулярные машины откроют возможность для ремонта с непосредственным воздействием на молекулу.
Чтобы починить автомобиль, механик сначала добирается до дефектного узла, затем опознает и удаляет плохие части и в конце концов восстанавливает их или заменяет. Ремонт клетки будет включать ровно те же основные задачи, принципиальную разрешимость которых живые системы уже доказали.
• Доступ. Белые клетки крови покидают кровяное русло и движутся через ткань, а вирусы входят в клетки. Молекулярные машины могут предотвратить этот процесс.
• Распознавание. Антитела, да и любое специфическое биохимическое взаимодействие, показывают, что молекулярные системы, входя в контакт с другими молекулами, могут их распознавать.
• Разборка. Пищеварительные ферменты показывают, что молекулярные системы могут разбирать поврежденные молекулы.
• Восстановление. Воспроизводящиеся клетки показывают, что молекулярные системы могут строить или восстанавливать любую молекулу, обнаруживаемую в клетке.