Один из вариантов наносборщика можно предоставить как трехмерный (3D) принтер, «печатающий» объекты отдельными атомами или молекулами. Наноразборщик, как понятно из названия, — аппарат, способный последовательно «разбирать» материальные объекты на отдельные молекулы и атомы.
Чтобы эффективно выполнять эти функции, такие аппараты должны обладать определенными свойствами: уметь передвигаться в пространстве, распознавать атомно-молекулярные объекты, захватывать и перемещать их. Они должны иметь программные управляющие механизмы (ЭВМ), средства связи, сенсоры, источники энергоснабжения и т. д. Большая проблема здесь в том, что особенности физики веществ на уровне молекул и атомов потребуют реализации вышеперечисленных возможностей на малоизученных физических принципах.
Еще одна проблема связана с тем, что для решения любых сколько-нибудь ощутимых макрозадач (например, для той же работы в живом организме) потребуются многие миллиарды подобных нанороботов. Изготавливать такие количества на наносборщиках представляется весьма проблематичным. Предлагается (пока гипотетически) решение придать нанороботам способность репликации, т. е. к воспроизводству своих собственных копий, «размножению». Есть, разумеется, и другие серьезные физико-технические проблемы.
— Профессор, с наносборщиками вроде бы понятно. Но нанороботы… Работающие в живом теле… Как-то с трудом представляется.
— Действительно, на первый взгляд из этих двух устройств наноробот кажется существенно более фантастическим. Наносборщики выглядят реальнее.
На самом деле все наоборот. Хотя силовые микроскопы как прототипы наносборщиков — уже реальность, эффективные производственные аппараты такого типа сегодня — пока только идея, реализовать которую по ряду принципиальных причин будет как минимум непросто. А вот нанороботы… Они не только возможны — они существуют. Существуют уже миллиарды лет… В самых разных формах, видах и обличиях. Мы живем среди них, живем благодаря им… Вся жизнь своим существованием обязана им. Одни, пожалуй, из самых наглядных их представителей — это известные всем вирусы.
Вирусы иногда путают с бактериями. На самом деле это совершенно разные вещи. Бактерии — это полноценные живые одноклеточные организмы, имеющие обмен веществ, механизмы размножения (делением) и весьма сложное внутренне строение. Вирусы — это совсем другое дело. Они не живые. Они ничем не питаются, у них нет обмена веществ и органов размножения. Их строение неизмеримо проще. Вот как устроен бактериофаг T4 (вирус, поражающий бактерии), который часто используется благодаря своему примечательному внешнему виду в качестве примера (Рисунок 1).
Рис. 1. Строение бактериофага T4. [
По всем признакам вирусы — это природные механизмы, подлинные нанороботы, «изготовленные» из органических молекул. Они действуют по своим внутренним программам, способны перемещаться внутри живого организма и взаимодействовать с внутриклеточными структурами на молекулярно-информационном уровне.
Хотя вирусы не могут размножаться, они успешно воспроизводят себя оригинальным способом, вводя в клетку свои ДНК (или РНК). Клетка начинает по ним синтезировать отдельные части вируса, которые затем, благодаря потрясающему (нанотехнологическому) явлению — самосборке26 — объединяются в новые вирусы. В сотни и тысячи новых вирусов…
Из-за такого способа размножения довольно долго вирусам отводилась роль лишь банальных паразитов. Однако затем была открыта их способность осуществлять горизонтальный перенос генов, т. е. «прихватывать» с собой генетический материал зараженной клетки и затем внедрять его в ДНК (РНК) других организмов. Согласно современным взглядам, горизонтальный перенос способствует существенному ускорению эволюции. Эти способности нанороботов-вирусов сегодня очень пригодились биологам.
Однако вирусы — далеко не единственные представители природных нанороботов.
Относительно недавно пришло понимание, что все важные процессы, протекающие в живых организмах — нанотехнологические. Разумная земная жизнь достигла понимания главного принципа своего существования.
Нанотехнологии, созданные природой за миллиарды лет до того, как их открыл человек — это фундамент, основа биологической жизни. Жизнь существует благодаря тому, что в каждом живом существе непрерывно работают мириады крошечных нанороботов. Именно нанотехнологии делают жизнь жизнью.
