Nanotechnológia a Zákon akcelerovaných výnosov.                                      9. november 2000

 

Ronald Bailey

 

„Akcelerujeme rýchlosť pokroku. Naozaj, zdvojnásobujeme rýchlosť rozvoja každé desaťročie,“

uvádza Raymond Kurzweil v základnej myšlienke jeho reči na 8. Molekularno Nanotechnologickej Konferencii Foresightského Inštitútu vo Washington DC v predmestí Bethesdy, Maryland minulý víkend. „Teraz vstupujeme na exponenciálnu krivku rastu pokroku. Preto vidíme čo by bolo v lineárnej miere 100 rokov rozvoja v nasledujúcich 20 až 25 rokov.“ Kurzweil je počítačový mág, ktorý zarobil hromadu peňazí tým, že založil spoločnosť, ktorá je lídrom v technológii rozpoznávania reči. Je tiež autorom knihy Vek Inteligentných strojov (The Age of Intelligent Machines, 1990) a tiež poslednej knihy Vek duševných strojov, keď počítače prevýšia ľudskú inteligenciu (The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence, 1999).

 

Nanotechnológia sa snaží vyrobiť veci – potravu, budovy, čokoľvek – na molekulárnej úrovni. Ako vysvetľuje Ed Regis „Mali by sme vyrábať veci manipulovaním s jednotlivými atómami a molekulami, pracovať s nimi, presne ich umiestňovať, zoraďovať ich jeden za druhým, opakovane pokým sa nenahromadia do formy vo veľkej mierke, použiteľného celku ako napríklad auto, alebo kozmická raketa.“

 

Všetko by to mohlo byť robené automaticky, bez námahy, bez ľudských rúk alebo práce, flotilou nepatrných, neviditeľných robotov. Tieto roboty, keď budú vyvinuté, mohli by robiť všetkú prácu na svete. Ľudia by mohli pohodlne sedieť a tešiť sa z nich, popíjajúc si osviežujúce nápoje v pokoji a kľude. „Technologický vývoj v 21. storočí bude tisíckrát väčší ako v 20. storočí,“ povedal Kurzweill. Technológia sa stáva človeku viac a viac blízka a na konci 21. storočia nebude rozoznateľná hranica medzi človekom a strojom.

 

Ako dôkaz akcelerácie vývoja, Kurzweill zdôraznil súčasný úspech v sekvencovaní ľudského genómu. „Pred pätnástimi rokmi to bol okrajový projekt a hovorilo sa, že sa podarí ukončiť tak o 10.000 rokov. Ale my sme vychádzali z ceny 10$ za analýzu každého základného DNA páru a za desať rokov sme pri hodnote rádovo penny,“ povedal. Kurzweill sa tiež pozrel na trendy v počítačových technológiach, za 1.000$ si dnes môžeme kúpiť počítačový výkon porovnateľný s hmyzím alebo myšacím mozgom. Do roku 2020 za tú istú hodnotu si kúpime počítačový výkon porovnateľný s ľudským mozgom. A do roku 2050 to bude počítačový výkon rovnajúci sa všetkým ľudským mozgom na zemi. „21. storočie nebude trpieť nedostatkom počítačovej sily,“ uvideol Kurzweill.

 

Podobne je optimistický čo sa týka predĺženia ľudského života. Podľa Kurzweilla v súčasnosti pridávame každý rok k očakávanej dĺžke ľudského života 120 dní. „Za 10 rokov revolúcie v genetike, proteomike, terpeutickom klonovaní, a tkanivovom inžinierstve, budeme pridávať viac ako jeden rok, každý rok k očakávanej dĺžke života,“ predpovedá Kurzweill.

 

Kurzweill hovorí že počítače na konci tohto desaťročia zmiznú. Obrázky sa budú zobrazovať priamo do ľudskej sietnice oka z okuliarov aleb očných šošoviek. Budeme mať bezdrôtový prístup do širokopásmovej siete nepretržite po celý čas. Počítače budú integrované do šiat, už viac nebudú žiadne palmtopy, laptopy. Vstúpiť na internetovú stránku bude znamenať prísť do prostredia zdieľanej virtuálnej reality. Okolo roku 2030 budeme môcť zaplaviť naše mozgy nanobotmi, ktoré ich môžu vypnúť a ktoré môžu fungovať ako „snovače zážitkov“ umožniac nám v plnom rozsahu zmyslové zážitky iných ľudí, a ak sa nám budú zdať obyčajné zážitky nudné, budeme mať prístupdo archívov kde budú uchované zaujímavejšie zážitky.

 

Nanoboti tiež rozšíria ľudskú inteligenciu tisíckrát alebo miliónkrát. Do roku 2030 nebiologické myslenie bude triliónkrát výkonnejšie ako biologické.

 

Nie každý pozerá dopredu s optimizmom. Nie je to dlho čo Kurzweill načrtol víziu 21. storočia nad drinkom v bare v Lake Tahoe šéfovi Sun Microsystems, vedcovi Billovi Joyovi. Ako Joy reagoval? Napísaním článku do časopisu Wired, že ľudstvo sa musí „zriecť“ genetického inžinierstva, nanotechnológie a robotiky preto, že sú príliš nebezpečné. Kurzweill odmietol Joyove volanie po „totalitárnej“ technologickej stagnácii. „Zrieknutie sa pokroku je úplne pomýlená myšlienka, pretože technologický pokrok nie je jediná vec. Je to výsledok aktivity tisícov vedcov a spoločností, ktoré nemôžu byť kontrolované,“ vysvetľoval Kurzweill.

 

Po prednáške vedenej Kurzweillom, konferencia prešla do rokovania o výskume technických detailov ako naplniť jeho vízie budúcnosti. Tieto konferencie sú sponzorované Foresight Inštitútom založeným v Silicon Valley na podporu ídeí nanotechnológie, ktorú predstvil jej otec Erik Drexler v jeho prelomovej knihe Stroje tvorenia (Engines of Creation, 1986). Enormný pokrok je spôsobený miniaturizovanou technológiou a špeciálne zvyšovaním počítačového výkonu.

 

Technické ukážky na konferencii načrtli mnoho súčasných úspechov, bol však zdôraznený fakt, že je nutné urobiť ešte veľa práce pred tým, než budú nanozariadenia bežne vyrábané. Manipulácia s atómami a molekulami je zatiaľ veľmi obtiažna. Ďalšia vec ktorú konferencia vyjasnila je, že sa hlási k slovu už aj biologická nanotechnológia a elektronická nanotechnológia. Biológia je v skutočnosti molekulárna nanotechnológia založená zväčša na chémii. Klaus Schulten z Illinoiskej Univerzity dával prednášku „Teória a modelovanie biologických nanozariadení“, ktorá si všímala využitie fotosyntézy ako prostriedku na pohon nanostrojov. Henry Hess z Washingtonskej univerzity hovoril o „Pohon molekulárnych člnov pomocou systému zberu umelého svetla“. Ukazoval „filmy“ na ktorých boli biologické motory nazývané kinesin pohybujúce sa dutými vláknami s nákladmi s pevnými odstupmi medzi teflónovými povrchmi využívajúc ultrfialové svetlo ako energetický zdroj.

 

Elektronická nanotechnológia odvodzuje jej intelektuálny pôvod od počítačov a informačnej teórie a ponúka väčšie výhody ako nanotechnológie ktoré napodobňujú biologické systémy preto, že viac vyžíva elektrický náboj a magnetické polia ako väčšina biologických systémov. Avšak aj molekulárna elektronika aj biologické molekuly môžu byť osožné. Mark Ratner zo Severozápadnej Univerzity popísal jeho prácu na využití DNA ako „nano vodič“. Zdôraznil že DNA sa dá ľakho vyrobiť a môže byť špeciálne navrhnutá tak, že ľahko povedie elektrický náboj.

 

James Tour z Rice Univerzity hovoril o „Konštrukcii počítača z molekulárnych súčiastok“. Jeho laboratórium vytvára „nanobunky“, ktoré sú husto osadené 1.800 molekulárnymi prepínačmi. Tvrdil, že jeho nanobunky môžu obsahovať ďaleko viac prepínačov ako kremíkové čipy. Očakáva, že prototyp nanobunkového počítača bude pracovať za 4 roky.

 

Ďalší sa zoberali témami ako využitie uhlíkových nanotúb, vývoj ne-prírodných amino kyselín pre využitie ako štrukturálnych základov a v senzoroch, počítačové programy určené na návrh nano prevodov a motorov, a vytváranie senzorov molekulárnych rozmerov na zisťovanie chemických a biologických vojenských agentov.

 

„V roku 1994 bol publikovaný článok, ktorý sa pýtal, či tento vedný odbor vôbec existuje,“ povedal Mark Ratner. Tieto dni sú už minulosťou. Klaus Schulten povedal „Chcem zdôrazniť, že sme urobili veľký pokrok.“ Bez pochybností. Ale fakt je, že sme doteraz v laboratóriach vyrobili veľmi málo praktických nanozariadení. Ešte stále robíme náčrty, čo nám môže prinesť budúcnosť. Nepripúšťam si však Šok z budúcnosti, ale Túžbu po budúcnosti.