Два года после публикации Вильям ДеГрадо из ДюПонта сообщил о первом прочном успехе в разработке белка с нуля. Сейчас есть журнал, который называется “Белковый инжиниринг” и всё увеличивающийся поток результатов. Что более важно, возникли дополнительные пути к той же цели, основные на других молекулах и методах. В 1988 году Нобелевская премия по химии была присуждена Краму, Педерсону и Лену за их работу по построению больших молекулярных структур из самособирающихся частей. В 1995 году премия Фейманна по нанотехнологии была вручена Надриану Симану из университета Нью-Йорка за разработку и синтез структур ДНК, соединённых так, чтобы образовывать кубические структуры. Химики начали говорить о “нанохимии”. В последние годы, молекулярная самосборка возникла как самостоятельная область.
В своём разделе примечаний “Машины” упоминают возможность, что механические системы - зондовые микроскопы, способные передвигать острые концы по поверхности с точностью до атома - могут использоваться для позиционирования молекулярных инструментов. С того времени Дональд Айглер из IBM продемонстрировал способность передвигать атомы живым и запоминающимся образом, написав “IBM” на поверхности, используя 35 точно упорядоченных атомов ксенона. Манипулирование атомами также выделилось в отдельную область исследований.
Возможно самый очевидный индикатор - лингвистика. Когда “Машины” были опубликованы, слово “нанотехнология” было почти неизвестно. С тех пор оно стало широко употребляемым словом в науке, конструировании, футурологии и фантастике. И в наших лабораторных возможностях и в наших ожиданиях, мы на нужном пути.
Есть даже надежда, что мы могли бы научиться управлять своими технологиями лучше, это время близко. Глава “Сеть знаний” описывает, как среда гипертекстовой публикации могла бы ускорить эволюцию знания и возможно, мудрость. Мировая паутина (WWW) - большой шаг в этом направлении, а разработчики программ работают, чтобы добавить остающиеся необходимые возможности, чтобы двинуться дальше простой публикации, чтобы поддерживать дискуссии, критику, обдумывание и построение консенсуса.
Глоссарий
Этот глоссарий содержит термины, которые используются в описании вопросов, связанных с высокими технологиями. Он составлен группой по изучению нанотехнологии Массачусетского технологического Института, при особом содействии Дэвида Дарроу Университета Штата Индиана.
АКТИВНАЯ ЗАЩИТА: защитная система со встроенными сдерживающими факторами для ограничения или предотвращения использования системы во вред.
АМИНОКИСЛОТЫ: Органические молекулы, из которых строятся белки. Известно около двух сотен аминокислот, двадцать из которых широко распространены в живых организмах.
АНТИОКСИДАНТЫ: Химические вещества, препятствующие окислению, которое вызывает прогорклость жиров и повреждение ДНК.
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ (ИИ): область исследования, которая ставит целью понять и построить интеллектуальные машины; этот термин также может относиться к непосредственно машине с интеллектом.
АССЕМБЛЕР: молекулярная машина, которая может быть запрограммирована строить практически любую молекулярную структуру или устройство из более простых химических строительных блоков. Подобие управляемого компьютером механического цеха. (См. "Репликатор".)
АТОМ: самая маленькая частица химического элемента (приблизительно три десятимиллиардных метра в диаметре). Атомы - блоки, из которых строятся молекулы и твердые объекты; они состоят из облака электронов, окружающих плотное ядро, которое в тысячи раз меньше, чем сам атом. Наномашины будут работать не с ядрами, а с атомами.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ИНЖЕНЕРИНГ: использование компьютеров для выполнения технических разработок, в предельном случае - проведение детальных проработок с минимальной человеческой помощью или без неё по заданной общей спецификации. Автоматизированный инженеринг - специализированная форма искусственного интеллекта.
БАКТЕРИИ: Одноклеточные живые организмы, обычно диаметром около одного микрона. Бактерии - одни из самых старых, самых простых, и самых маленьких типов клеток.
БИОШОВИНИЗМ: предубеждение, что биологические системы имеют присущее и неотъемлемое превосходство, которое всегда будет давать им монополию на само-воспроизводство и интеллект.
БИОСТАЗИС: состояние, в котором структура клетки и ткани сохранена, что позволяет в дальнейшем восстановление машинами ремонта клеток.
БАЛК-ТЕХНОЛОГИЯ: Технология, основанная на манипуляции совокупностями атомов и молекул, а не индивидуальными атомами; большинство существующих технологий попадает в эту категорию.
КАПИЛЛЯРЫ: Микроскопические кровеносные сосуды, которые переносят части крови, обогащённые кислородом, к тканям.
КЛЕТКА: единица, ограниченная мембраной, обычно несколько микрон в диаметре. Все растения и животные состоят из одной или большего количество клеток (для человека - триллионы). Вообще, каждая клетка многоклеточного организма содержит ядро, содержащее всю генетическую информацию организма.
МАШИНА РЕМОНТА КЛЕТКИ: система, включающая нанокомпьютеры и датчики размера молекул, а также инструменты, запрограммированные на восстановление повреждений ячеек и тканей.
ЧИП: См. Интегральную схему.
ПЕРЕКРЁСТНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ: процесс, формирующий химические связи между двумя отдельными молекулярными цепями.
КРИОБИОЛОГИЯ: наука биологии при низких температурах; исследования в криобиологии сделало возможным замораживание и хранение спермы и крови для более позднего использования.
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА: регулярно повторяющаяся трехмерная структура атомов в кристалле.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ С ОПЕРЕЖЕНИЕМ: использование известных принципов науки и инженеринга для разработки систем, которые могут быть построены только с помощью еще не имеющихся в распоряжении инструментов; это даёт возможность более быстрого получения пользы от способностей новых инструментов.
ИЗБЫТОЧНОСТЬ В ПРОЕКТИРОВАНИИ: форма избыточности, при которой компоненты различного проекта служат для одной и той же цели; это даёт возможность системам функционировать должным образом несмотря на недостатки проекта.
ДИЗАССЕМЛЕР: система наномашин, способная разбирать объект на атомы с записью его структуры на молекулярном уровне.
ИНФОРМАЦИОННАЯ СМЕРТЬ: Такие изменения в организме, что из текущего состояния не может быть определена его исходная структура.
ДНК (ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА): молекулы ДНК - длинные цепи, состоящие из четырех видов нуклеотидов; порядок этих нуклеотидов кодирует информацию, необходимую для построения молекул белка. Они в свою очередь составляют многое из молекулярного аппарата клеток. ДНК - генетический материал клеток. (См. также РНК).
ИНЖЕНЕРИНГ: использование научного знания и метода проб и ошибок для проектирования системы. (См. Наука.)
ЭНТРОПИЯ: мера беспорядка физической системы.
ФЕРМЕНТ: белок, который действует как катализатор в биохимической реакции.
EURISKO: программа для компьютера, разработанная профессором Дугласом Ленатом, которая способна применить эвристические правила для выполнения различных задач, включая изобретение новых эвристических правил.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
В своём разделе примечаний “Машины” упоминают возможность, что механические системы - зондовые микроскопы, способные передвигать острые концы по поверхности с точностью до атома - могут использоваться для позиционирования молекулярных инструментов. С того времени Дональд Айглер из IBM продемонстрировал способность передвигать атомы живым и запоминающимся образом, написав “IBM” на поверхности, используя 35 точно упорядоченных атомов ксенона. Манипулирование атомами также выделилось в отдельную область исследований.
Возможно самый очевидный индикатор - лингвистика. Когда “Машины” были опубликованы, слово “нанотехнология” было почти неизвестно. С тех пор оно стало широко употребляемым словом в науке, конструировании, футурологии и фантастике. И в наших лабораторных возможностях и в наших ожиданиях, мы на нужном пути.
Есть даже надежда, что мы могли бы научиться управлять своими технологиями лучше, это время близко. Глава “Сеть знаний” описывает, как среда гипертекстовой публикации могла бы ускорить эволюцию знания и возможно, мудрость. Мировая паутина (WWW) - большой шаг в этом направлении, а разработчики программ работают, чтобы добавить остающиеся необходимые возможности, чтобы двинуться дальше простой публикации, чтобы поддерживать дискуссии, критику, обдумывание и построение консенсуса.
Глоссарий
Этот глоссарий содержит термины, которые используются в описании вопросов, связанных с высокими технологиями. Он составлен группой по изучению нанотехнологии Массачусетского технологического Института, при особом содействии Дэвида Дарроу Университета Штата Индиана.
АКТИВНАЯ ЗАЩИТА: защитная система со встроенными сдерживающими факторами для ограничения или предотвращения использования системы во вред.
АМИНОКИСЛОТЫ: Органические молекулы, из которых строятся белки. Известно около двух сотен аминокислот, двадцать из которых широко распространены в живых организмах.
АНТИОКСИДАНТЫ: Химические вещества, препятствующие окислению, которое вызывает прогорклость жиров и повреждение ДНК.
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ (ИИ): область исследования, которая ставит целью понять и построить интеллектуальные машины; этот термин также может относиться к непосредственно машине с интеллектом.
АССЕМБЛЕР: молекулярная машина, которая может быть запрограммирована строить практически любую молекулярную структуру или устройство из более простых химических строительных блоков. Подобие управляемого компьютером механического цеха. (См. "Репликатор".)
АТОМ: самая маленькая частица химического элемента (приблизительно три десятимиллиардных метра в диаметре). Атомы - блоки, из которых строятся молекулы и твердые объекты; они состоят из облака электронов, окружающих плотное ядро, которое в тысячи раз меньше, чем сам атом. Наномашины будут работать не с ядрами, а с атомами.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ИНЖЕНЕРИНГ: использование компьютеров для выполнения технических разработок, в предельном случае - проведение детальных проработок с минимальной человеческой помощью или без неё по заданной общей спецификации. Автоматизированный инженеринг - специализированная форма искусственного интеллекта.
БАКТЕРИИ: Одноклеточные живые организмы, обычно диаметром около одного микрона. Бактерии - одни из самых старых, самых простых, и самых маленьких типов клеток.
БИОШОВИНИЗМ: предубеждение, что биологические системы имеют присущее и неотъемлемое превосходство, которое всегда будет давать им монополию на само-воспроизводство и интеллект.
БИОСТАЗИС: состояние, в котором структура клетки и ткани сохранена, что позволяет в дальнейшем восстановление машинами ремонта клеток.
БАЛК-ТЕХНОЛОГИЯ: Технология, основанная на манипуляции совокупностями атомов и молекул, а не индивидуальными атомами; большинство существующих технологий попадает в эту категорию.
КАПИЛЛЯРЫ: Микроскопические кровеносные сосуды, которые переносят части крови, обогащённые кислородом, к тканям.
КЛЕТКА: единица, ограниченная мембраной, обычно несколько микрон в диаметре. Все растения и животные состоят из одной или большего количество клеток (для человека - триллионы). Вообще, каждая клетка многоклеточного организма содержит ядро, содержащее всю генетическую информацию организма.
МАШИНА РЕМОНТА КЛЕТКИ: система, включающая нанокомпьютеры и датчики размера молекул, а также инструменты, запрограммированные на восстановление повреждений ячеек и тканей.
ЧИП: См. Интегральную схему.
ПЕРЕКРЁСТНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ: процесс, формирующий химические связи между двумя отдельными молекулярными цепями.
КРИОБИОЛОГИЯ: наука биологии при низких температурах; исследования в криобиологии сделало возможным замораживание и хранение спермы и крови для более позднего использования.
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА: регулярно повторяющаяся трехмерная структура атомов в кристалле.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ С ОПЕРЕЖЕНИЕМ: использование известных принципов науки и инженеринга для разработки систем, которые могут быть построены только с помощью еще не имеющихся в распоряжении инструментов; это даёт возможность более быстрого получения пользы от способностей новых инструментов.
ИЗБЫТОЧНОСТЬ В ПРОЕКТИРОВАНИИ: форма избыточности, при которой компоненты различного проекта служат для одной и той же цели; это даёт возможность системам функционировать должным образом несмотря на недостатки проекта.
ДИЗАССЕМЛЕР: система наномашин, способная разбирать объект на атомы с записью его структуры на молекулярном уровне.
ИНФОРМАЦИОННАЯ СМЕРТЬ: Такие изменения в организме, что из текущего состояния не может быть определена его исходная структура.
ДНК (ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА): молекулы ДНК - длинные цепи, состоящие из четырех видов нуклеотидов; порядок этих нуклеотидов кодирует информацию, необходимую для построения молекул белка. Они в свою очередь составляют многое из молекулярного аппарата клеток. ДНК - генетический материал клеток. (См. также РНК).
ИНЖЕНЕРИНГ: использование научного знания и метода проб и ошибок для проектирования системы. (См. Наука.)
ЭНТРОПИЯ: мера беспорядка физической системы.
ФЕРМЕНТ: белок, который действует как катализатор в биохимической реакции.
EURISKO: программа для компьютера, разработанная профессором Дугласом Ленатом, которая способна применить эвристические правила для выполнения различных задач, включая изобретение новых эвристических правил.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87