The World Made New

Disassemblers

Molecular computers will control molecular assemblers, providing the swift flow of instructions needed to direct the placement of vast numbers of atoms. Nanocomputers with molecular memory devices will also store data generated by a process that is the opposite of assembly.

Assemblers will help engineers synthesize things; their relatives, disassemblers, will help scientists and engineers analyze things. The case for assemblers rests on the ability of enzymes and chemical reactions to form bonds, and of machines to control the process. The case for disassemblers rests on the ability of enzymes and chemical reactions to break bonds, and of machines to control the process. Enzymes, acids, oxidizers, alkali metals, ions, and reactive groups of atoms called free radicals - all can break bonds and remove groups of atoms. Because nothing is absolutely immune to corrosion, it seems that molecular tools will be able to take anything apart, a few atoms at a time. What is more, a nanomachine could (at need or convenience) apply mechanical force as well, in effect prying groups of atoms free.

A nanomachine able to do this, while recording what it removes layer by layer, is a disassembler. Assemblers, disassemblers, and nanocomputers will work together. For example, a nanocomputer system will be able to direct the disassembly of an object, record its structure, and then direct the assembly of perfect copies, And this gives some hint of the power of nanotechnology.

Assemblers will take years to emerge, but their emergence seems almost inevitable: Though the path to assemblers has many steps, each step will bring the next in reach, and each will bring immediate rewards. The first steps have already been taken, under the names of "genetic engineering" and "biotechnology." Other paths to assemblers seem possible. Barring worldwide destruction or worldwide controls, the technology race will continue whether we wish it or not. And as advances in computer-aided design speed the development of molecular tools, the advance toward assemblers will quicken.

To have any hope of understanding our future, we must understand the consequences of assemblers, disassemblers, and nanocomputers. They promise to bring changes as profound as the industrial revolution, antibiotics, and nuclear weapons all rolled up in one massive breakthrough. To understand a future of such profound change, it makes sense to seek principles of change that have survived the greatest upheavals of the past. They will prove a useful guide.

Уголь и алмазы, песок и чипы компьютера, рак и здоровая ткань - на всём протяжении истории, в зависимости от упорядочения атомов, возникало дешевое или драгоценное, больное или здоровое. Упорядоченные одним образом, атомы составляют почву, воздух и воду; упорядоченные другим, они составляют спелую землянику. Упорядоченные одним образом, они образуют дома и свежий воздух; упорядоченные другим, они образуют золу и дым.

Наша способность упорядочивать атомы лежит в основе технологии. Мы ушли далеко в своей способности упорядочивать атомы, от заточки кремня для наконечников стрел до обработки алюминия для космических кораблей. Мы гордимся нашей технологией, с нашими лекарствами, спасающими жизнь, и настольными компьютерами. Однако наши космические корабли всё ещё грубы, наши компьютеры пока ещё глупые, а молекулы в наших тканях всё ещё постепенно приходят в беспорядок, вначале разрушая здоровье, а затем и саму жизнь. При всех наших успехах в упорядочении атомов мы всё ещё используем примитивные методы упорядочения. При нашей имеющейся технологии мы всё ещё вынуждены манипулировать большими, плохо управляемыми группами атомов.

Но законы природы дают много возможностей для прогресса, и давление мировой конкуренции даже теперь толкает нас вперед. Хорошо это или плохо, но самое большое технологическое достижение в истории всё ещё нас ожидает впереди.