Interviuri

Fundaţia barcă de salvare: Dl. Freitas, ceea ce este ultimul lucru pe care le-aţi fost de lucru privind? 

Robert A. Freitas Jr: Obiectivul meu profesional pentru ultimele două decenii a fost, şi continuă să fie, pentru a ajuta la a face viata-de extindere tehnologii medicale nanorobotics se întâmple cât de repede omeneşte posibil. De-a lungul ultimilor ani, am petrecut cele mai multe din timpul meu, în principal în două domenii.

În primul rând, am continuat sa se ​​dezvolte concepte, modele şi de analiză pentru ultimele două cărţi în cele patru volume Nanomedicina serie. Aceasta include crearea de modele noi şi misiuni pentru nanorobots medicale, analize de nanorobot teoria controlului, si colaborari pe diverse alte proiecte legate de nanomedicina, variind de la animatii nanorobot cu artisti talentati la studii tehnice nanorobot cu mai multe dornici de tineri doctoranzi.

În al doilea rând, am încercat să dau seama cum de a construi nanorobots diamondoid, pornind de la tehnologiile de fabricaţie actuale. Acest lucru implică în mod necesar metodele de cercetare de fabricaţie în poziţii-controlat-atomic precis, în special mechanosynthesis diamante (DMS), folosind ab initio cuantice simulări chimie, şi încercând să dea un impuls dezvoltării nanofactories diamondoid cât mai repede posibil.Efortul a inclus crearea (cu Ralph Merkle) de colaborare Nanofactory care presupune stabilirea de colaborări de lucru cu teoreticieni de calcul şi de scanare experimentatori sonda in intreaga lume ca o fundaţie pentru un proiect de dezvoltare practică nanofactory. 

Deci, cu acest fundal, ceea ce e nou? 

În prima (nanomedicină) zona, culminând cu 5 ani de efort intermitent-am terminat în cele din urmă mi mai recent studiu de scalare teoretică a unui nou diamondoid medical nanorobot numit "chromallocyte". Aceasta este prima descriere tehnică completă a unei reparaţii nanorobot celulă publicată vreodată. Designul nanorobot abordate în lucrare este una foarte importantă - este, probabil, sistemul cheie nanorobotic pentru anti-îmbătrânire şi aplicaţii prelungirea duratei de viaţă. 

Citând o parte din abstract:

"Scopul final al nanomedicinei este acela de a efectua proceduri terapeutice nanorobotic pe celule individuale specificate format din corpul uman. Această lucrare rapoarte de analiza prima scalare teoretice şi de proiectare misiune pentru o reparaţie nanorobot celulă. O formă simplă conceptual de reparaţii de celule de bază este terapia de substitutie cromozom (CRT), în care conţinutul cromatinei toată nucleul într-o celulă vie este extras şi înlocuit imediat cu un nou set de cromozomi prefabricate care au fost fabricate artificial ca defect-free copii ale originalelor. Chromallocyte este un ipotetic mobil de celule capabile să-reparatii de deplasare limitate de suprafaţă vasculare în patul capilar din tesutul tinta sau organe nanorobot, urmate de extravazare, histonatation, cytopenetration, şi înlocuirea completă cromatinei în nucleul celulei ţintă, şi se termină cu o întoarcere la sange si de extracţie ulterioară a dispozitivului de la organism, de completare misiunea CRT.... "

Titlul lucrării este "Ideal de livrare Vector Gene: Chromallocytes, Nanorobots Reparatii Cell pentru terapia de substitutie cromozomiale" şi este în prezent în presă la Jurnalul peer-reviewed de Evolution şi Tehnologie (şi este în curând să fie disponibile on-line). 

În al doilea (nanofactory) zonă, în februarie am terminat de bază de un important proiect de trei ani (cu Ralph Merkle) pentru a analiza calcul un set complet de reacţii DMS şi sfaturile de instrument care ar putea fi folosit pentru a construi diamant, grafen (de exemplu, de carbon nanotuburi), şi toate instrumentele de ei înşişi, inclusiv toate instrument necesar de reîncărcare reacţii.

Până acum am definit un total de secvente de reacţie care încorporează 53 252 paşi de reacţie cu 1192 energiile individuale de reacţie DFT pe bază de raportat. (Aceste secvenţe reacţie gamă în lungime de la etapele de reacţie 1-13 (de obicei 4), cu 0-10 reacţii adverse posibile patologice sau rearanjamente (de obicei 3) raportate per reacţie.)Reacţiile au fost prevăzute în tabele şi sistematizate.

Activitatea de curatare pe acest material ar trebui să fie terminat într-o lună sau două, după care ne putem pregăti grafica, scrie hârtia pentru publicarea în peer-review Journal of Computational şi teoretice Nanostiinte, şi gata depozit noastre de brevet. Suntem foarte incantati de acest lucru, deoarece aceasta va fi prima lucrare publicata de a stabili un set complet de în poziţii controlate diamondoid-clădire reacţii, cu toate reacţiile adverse nedorite plauzibilă analizate, validate bună calitate ab initio (DFT) chimie cuantica calcule.Aceste reacţii vor forma nucleul de foaia de parcurs pentru a dezvolta mechanosynthesis diamant de-a lungul unui traseu direct, care duce, în cele din urmă, la proiectarea şi construcţia primului diamondoid nanofactory. 

LF: Sunteti unul dintre oamenii de stiinta puţinele de lucru pe asamblorii moleculară, şi co-fondator proiectului de colaborare Nanofactory. Dacă aţi avut 1 milion dolari / an, cât timp credeţi că ar avea echipa ta pentru a dezvolta un asamblator de lucru moleculara? 

RF: Am încercat să pun nişte numere la prezenta in ultimul an sau cam asa ceva, lucru de la premisa (poate nerealistă) că fondurile vor fi cheltuite într-un mod complet concentrat spre obiectivul unei nanofactory diamondoid primitiv care ar putea asambla structuri rigide diamondoid care implică de carbon, hidrogen, şi, probabil, alte câteva elemente. Foarte aproximativ, estimările cele mai recente noastre sugereaza ca un efort de cercetare ideală ritm propriu pentru a face utilizarea optimă a resurselor disponibile de calcul, experimental, şi a omului ar fi, probabil, la un nivel de $ 1-5M/yr pentru primii 5 ani a programului, la sol până la 20 dolari -50M/yr pentru următorii 6 ani, apoi termina off, la o rata de ~ $ 100M/yr se încheie într-un dispozitiv simplu desktop nanofactory de lucru în anul 16 de un efort de ~ $ 900m.

Desigur, cea mai mare parte a acestei lucrări, după perioada iniţială de 5 ani, ar fi efectuate de către oameni, companii si grupuri universitare recrutaţi din afara Colaborare Nanofactory. Şi ar fi uşor pentru proiectul de a lua de două ori mai mult timp şi cost cu o schimbare de zece ori mai mult (sau mai rău), în cazul în care eforturile nu sunt corect focalizat. 

Piatra de hotar cheie timpurie este de a demonstra plasarea în poziţii de carbon controlat de diamant pe o suprafaţă până la sfârşitul perioadei iniţiale de 5 ani. Noi credem că finalizarea cu succes a acestui piatra de hotar experimental-cheie ar fi mai uşor să recruteze importante resurse financiare şi umane suplimentare pentru a realiza mai multe faze costisitoare mai târziu de munca de dezvoltare nanofactory.

Dacă nu există cârligele tehnice majore, estimăm că o cheltuială de aproximativ 5 milioane de $ pe o perioadă de 5 ani a putut finaliza Faza IA: capacitatea de a efectua mechanosynthesis diamant primitiv şi de a construi structuri foarte simple diamant compus din carbon şi hidrogen cu ajutorul unui vid pe bază (UHV) sonda de scanare de tip aparat experimental - deşi probabil nu foarte credibil, la început. 

Putem oferi câteva detalii în plus la orice antreprenori pe orizont, care au în vedere în mod serios o investiţie într-un astfel de efort. După cum sa menţionat mai devreme, ne aşteptăm să fie punerea împreună un portofoliu de brevete pentru a proteja valoarea licentiabil viitorul economic pentru potenţialii investitori şi pentru a garanta noastre accesul neîngrădit la propria tehnologie. Un nivel de finanţare de $ 1M/yr pe un angajament de 5 ani ne-ar permite să lanseze un program care ar avea o bună şansă de completare gol faza IA. 

LF: numeroşi scriitori au spus că este probabil decât nanofactories primul comerciale se va folosi de carbon care conţin molecule ca intermediari de sinteză. Pe site-ul Colaborare Nanofactory, tu de stat "de intrare principal la un nanofactory diamondoid este molecule simple intermediari de hidrocarburi, cum ar fi gazele naturale, propan, acetilenă sau."Ceea ce face hidrocarburi, preferabil să-carbon care conţin alte molecule, cum ar fi dioxidul de carbon din atmosfera, sau carbonat de roci? 

RF: Asta e un foarte bun, întrebarea fundamentală tehnică de a cere. Este adevărat că orice moleculă intermediari de sinteză care conţin atomi de carbon pot fi, în principiu, să fie folosite ca sursă de atomi de carbon de construcţie a obiectelor diamondoid. Dar diamant este în esenţă o moleculă de hidrocarburi mare, asa ca nu ar trebui să fie surprinzător că hidrocarburi, chimic similare sunt materiale precursoare cele mai eficiente.

Bogat in oxigen materii prime de carbon necesită, în general, mult mai multă energie să se convertească la diamant decât bogate în hidrogen intermediari de sinteză, şi poate duce, de asemenea, la cantităţi semnificative de deşeuri produse în cazul în care există o mulţime de atomi de neutilizate suplimentare în materia primă. Merkle-Freitas hidrocarburi de asamblare, primul zero emisii (non-poluante) de jos în sus replicator propus vreodată, foloseşte intermediari de sinteză acetilenă de carbon ca unicul şi sursa de hidrogen.Confruntarea cu materii prime noncovalent (de exemplu, ionic-lipite minerale, cum ar fi carbonatul de calciu) prezintă complicaţii suplimentare. 

Tabelul de mai jos prezinta net de energie necesare pentru a finaliza mai multe reactii mechanosynthetic. Fiecare reacţie produce o singura molecula de adamantane, bucată mai mică posibil de diamant, printre produsele, pornind de la o varietate de intermediari (reactiv) molecule. O energie negativă indică faptul că reacţia net este "exoergic" şi uşor se mută în jos în cadrul peisajului energia potenţială, eliberând surplusul de energie de ansamblu. O reacţie cu energie pozitiva este "endoergic" şi trebuie să fie forţat în sus prin adăugarea de energie din afara. (Pentru cititorii tehnice, energii de reacţie sunt calculate folosind Gaussian98/DFT la B3LYP/6-311+ G (2d, p) / / B3LYP/3-21G * nivel de teorie cu ZPCs necorectată, pe deplin convergente cu structuri fără frecvenţe imaginar cu excepţia CaCO 3.) 


Din tabelul, putem vedea ca materii prime de hidrocarburi nesaturate au cel mai mare continut de carbon pe moleculă, în cele mai bune energetica, şi lasă în urmă cele mai puţine atomii se debarasa de post-reacţie, deşeurile atunci când sunt folosite pentru a construi diamant. Acestea sunt materii prime pentru cea mai buna calitate-mechanosynthesis diamant.

Angajarea hidrocarburi saturate de lungimea lanţului de creştere (CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8,...), ca intermediari de sinteză, de asemenea, îmbunătăţeşte oarecum de energie reacţie net. Reţineţi că utilizarea de CO 2 ca sursă de carbon, costurile de energie de intrare de 8 ori mai mult decat in cazul gazelor naturale (CH 4) intermediari de sinteză, sau de 20 de ori mai mult decât energia de intrare pentru propan (C 3 H 8). Luând în afară minerale carbonat de calciu, cum ar fi calcarul, marmura, calcit, aragonit sau pentru a extrage conţinutul lor de carbon este şi mai puţin eficiente energetic. Dar dacă sunteţi dispus să-şi petreacă un plus de energie şi de a crea o mulţime de deşeuri produse în cadrul procesului, acesta ar putea fi probabil făcut. 

LF: Care credeţi că sunt primele produse care nanofactories va construi? 

RF: Primele produse vor fi aproape sigur mai nanofactories, componente nanofactory şi instrumente de fabricaţie, în vederea sol până capacităţii totale de producţie cât mai repede posibil. 

Odată ce există o capacitate suficientă de producţie, natura produselor care urmează să fie făcute următoare va fi dictată de o multitudine de factori, cum ar fi: (1) cât de repede se poate nanofactory fabrica de produse, (2) gamă largă de elemente din care se poate fabrica nanofactory produse (hidrocarburi numai, sau alţi atomi?), (3), dimensiunea de produse care pot fi făcute, (4), costul per kilogram de produse asamblate (produse timpurie, folosind nanofactories prima primitiv poate fi în continuare extraordinar de scump), (5) utilitatea produselor, (6), care este de plată pentru C & D şi deţine drepturile de brevet / de acordare a licenţelor (de exemplu, societate cu capital privat, NIH, universitar, militar?), (7) cat de mult de finanţare este disponibil, şi aşa mai departe. 

Dar cred ca un caz bun se poate face pentru nanorobots medicale, fiind printre produsele de consum timpuriu. Asta pentru ca: 

(1), chiar cantităţi relativ mici (mg / gram) de nanorobots medicale ar putea fi incredibil de util; 

(2) nanorobots pot salva vieţi şi extinde healthspan uman, prin urmare, va fi în mare a cererii odată disponibile; 

(3) producătorii de astfel de produse de mare valoare (sau a nanofactories, în funcţie de model economic) poate comanda un preţ ridicat de la furnizorii de asistenţă medicală, ceea ce înseamnă că ar trebui să fie în valoare de nanorobots clădire devreme, chiar dacă timpurie care sosesc produsele nanomedical sunt susceptibile de a fi mai scumpe (în kg $ /), decât mai târziu, care sosesc de produse; şi 

(4) abilitatea de a extrage, reutilizare şi reciclare nanorobots pot permite costul pe tratament pentru fiecare pacient în parte urmează să aibă loc mai mic decât ar putea fi de aşteptat, cu costurile de tratament, de asemenea, un declin rapid a lungul timpului. 

LF: Dacă nanofactories au fost inventate în 2015, ceea ce lege credeţi că va fi pus în vigoare privind produsele oamenii se pot construi? Cum va fi executorie lege? 

RF: Acest lucru depinde de mulţi factori care sunt în prezent necunoscute sau sunt greu de precizat cu exactitate. Legislaţia de astăzi şi restricţiile privat privind acordarea de licenţe / utilizarea, de exemplu, software-ul şi muzica, sunt cu siguranţă încep să exploreze spaţiul de posibilitati in domeniul comercial. Alte reglementări va fi probabil, de asemenea, puse în aplicare pentru a asigura siguranţa publică, astfel cum harbingered de recent circulat "Proiect de orientări pentru Secure execuţiei în siguranţă a Roboţi Next Generation ", în Japonia. Nu va fi, de asemenea, un număr mare de impozite, taxe, şi suprataxele impuse de entităţi guvernamentale pe nanofactories, ambele să atenueze efectele publice şi pentru creşterea veniturilor fiscale.

Într-o analiză recentă a unora dintre economice de bază ale nanofactories cu caracter personal, am enumerat mai multe astfel de impuse de guvern costurile de reglementare - şi aceste costuri, atunci când este cuplat cu primele de asigurare şi taxele de licenţiere impuse de către proprietarii din sectorul privat din drepturi de proprietate intelectuală, probabil va oferi un etaj ireductibil cost cu o schimbare de reglementare a, probabil, 0.50 dolari-1.00 dolari pe kilogram la preţul la consumatorii finali a nanofactory-construit de produse. Asta e aproape la fel de ieftine cum sunt cartofii, dar cu siguranţă nu "liber". 

LF: In Proiectarea unei Nanofactory Primitive, Chris Phoenix scrie că un nanofactory cu drepturi depline ar putea fi, probabil, extinse până la reprogramabili auto-replicare asamblori în luna simpla sau chiar săptămâni. Sunteţi de acord cu această evaluare? 

RF: Aceasta este o speculaţie interesant faptul că ar trebui să fie examinate în continuare, dar eu sunt foarte sceptic. Este cu siguranţă adevărat că tehnologiile necesare pentru a realiza partea de jos nivel de mechanosynthesis diamant şi diferitele încă slab definite de piese de manipulare şi de sarcinile de asamblare necesare la bordul unei liber-permanente de auto-reproduce de asamblare sunt probabil subseturi ale setului de toate tehnologiile care vor fi necesare într-un nanofactory diamondoid. Dar există numeroase tehnologii suplimentare care vor fi, probabil, necesare pentru construirea de succes şi operarea unui nanofactory ca un simplu auto-reproduce de asamblare nu ar necesita. 

Doar pe partea de sus a capul meu, câteva dintre aceste tehnologii suplimentare ar putea include: (1) proiectarea şi controlul sistemelor complexe de trilioane de unităţi, în cazul în care fiecare unitate are comportamente complexe şi interacţiunile fizice cu alte unităţi care trebuie să fie studiate, patentează, testate, şi refăcut la diferite niveluri de agregare; (2) proiectarea şi controlul căilor flowthrough complexe pentru intermediari de sinteză, energie, informaţii, intermediare a deşeurilor, reciclarea materialelor, şi aşa mai departe, şi (3) analiză şi proiectare pentru fiabilitatea sistemului, inclusiv (a) redundanţă analiză şi proiectare, (b) analiza si proiectarea de a schimba / schemele de repunere în rândul mai multe linii de producţie alternative, (c) o analiză a ratei acumulării de linii de producţie moarte şi efectul de linii astfel de moarte asupra arhitecturii sistemului şi funcţionarea, (d) prestarea piese pentru testarea şi manipularea / refacere a respinge piese si depozitarea lor tampon si redirectionarea prin intermediul sistemului, şi aşa mai departe. Toate aceste lucruri necesita proiectarea, prototipuri, testarea, şi suplimentare refacerea structurilor fizice şi organizaţiilor ierarhic componente care nu sunt necesare într-un singur independent asamblor nanorobot. 

Acesta a fost experienta mea ca atunci cand transpiri detalii tehnice, de a începe să descoperi tot felul de obstacole ascunse, ocolişuri, şi soluţii necesare / redesigns care nu au fost recunoscute sau anticipate de la început. Ai fi surprins de cât de multe reactii aparent plauzibile mechanosynthesis diamant se dovedesc a nu lucreaza atat de bine la o inspectie mai aproape. Mă aştept ca universul să rămână la fel de recalcitrant la toate stadiile de dezvoltare nanofactory. 

În plus, doar pentru că ai ajuns un laborator de lucru prototip nanofactory nu înseamnă că sistemul este încă suficient de fiabile pentru comerciale (sa nu mai vorbim de uz casnic!)vanzari), Aspectele juridice în monoterapie (de exemplu, de împărţire a profitului în rândul proprietarilor de IP numeroase, problemele de răspundere faţă de produs, aspectele de reglementare, etc) ar putea dura câţiva ani pentru a rezolva. 

LF: Sunteti coautorul prima lucrare de zboruri analiza fizic auto-reproduce automate.Credeţi că astfel de maşini ar putea fi o ameninţare la adresa speciei umane în următorii 50 de ani? 

RF: o posibilă ameninţare? Desigur. Dar nanofactories devreme în mod necesar va fi extrem de primitivă. Ei vor fi foarte limitate în compoziţia şi complexitatea produselor pe care le pot construi şi în tipurile de elemente chimice şi materii prime care pot manipula.Acestea vor fi destul de nesigure şi vor necesita supraveghere semnificative şi de întreţinere. Acestea vor fi relativ scump să deţină şi să opereze. Peste o perioadă de, probabil, una sau două decenii, costurile nanofactory şi capabilităţile lor, vor îmbunătăţi încet şi costurile produselor va derivă treptat în jos spre probabil podea de reglementare $ 1/kg, oferindu societate ceva timp pentru a se adapta la noile ameninţări cum nanofactories devin din ce în ce omniprezente in mediul nostru şi economie. 

Pe drum, ar trebui să obţine o mulţime de practici care se ocupă cu situaţii de urgenţă şi ameninţările care sunt lansaţi de revoluţie nanofactory personale. Acestea vor include noi ameninţări, dar, probabil, rare, cum ar fi primele generatii de replicatorilor necinstiţi care nanofactories ar putea, dacă nu reglementate în mod adecvat, să fie programat pentru a construi. Poate că pericolul cel mai puţin problematică a tehnologiei de replicare este riscul de accident sau defecţiune. Ingineri, în general, încearcă să conceapă produse care funcţionează fiabil şi, în general, companiile încearcă să vândă produse fiabile pentru a menţine bunăvoinţa clienţilor şi pentru a evita procese costisitoare produs răspunderii.

Dar accidente se intampla uneori, iar oamenii pot fi numărate pe figura modalităţi inteligente pentru a abuzului de noi tehnologii. Aici, din nou, sistemul nostru social a stabilit un set de răspunsuri progresive a soluţiona în mod eficient cu acest tip de problemă.Exemplul clasic este pompieri care manipulează atât incendiile accidentale şi de cazuri de incendiere intenţionată. În mod similar, vom pune în loc echivalentul a departamentelor de foc să se ocupe de evenimente adverse care implică atât de replicare şi nanomachinery nonreplicative într-un mod rapid şi eficient. Aceste capacităţi defensive va fi posibil, şi a făcut necesar, prin existenţa din procesul de fabricaţie molecular (MM), şi va păstra viaţa omului şi a proprietăţii, astfel, permiţându-ne să se bucure de avantajele nenumărate ale acestei noi tehnologii. 

Mai multe puncte suplimentare ar trebui să fie, probabil, realizate. 

În primul rând, replicatorii poate fi făcută "în mod inerent în condiţii de siguranţă".Nanofactories personale vor cădea în această categorie, astfel cum a funcţiilor lor de fabricaţie cu scop general le va da posibilitatea teoretică de a reproduce, chiar dacă acestea sunt cu handicap parţial (prin hardware sau software-ul blochează) sau nu sunt efectiv utilizate în acest scop de către consumatori. Produsele nanofactories poate construi ar putea fi, de asemenea, replicatori. Un "inerent sigure" replicator este un sistem de replicare, care, prin designul foarte, este în mod inerent incapabil de supravieţuitor mutatie sau în curs de evoluţie (şi, astfel, în evoluţie în afara controlului nostru sau în curs de dezvoltare un program independent), şi care, la fel de important, nu concura cu biologia pentru resurse (sau, mai rau, utilizaţi biologie ca o resursă de materii prime).

Un traseu principal pentru asigurarea siguranţei inerente este de a folosi arhitectura de difuzare pentru controlul şi arhitectura vitamina pentru materiale, care elimina probabilitatea ca sistemul poate reproduce în afara de un cadru foarte controlat si extrem de artificial, şi există numeroase alte trasee şi linii directoare pentru atingerea acestui scop. Multe zeci de garanţii suplimentare pot fi încorporate în design replicatorul de a furniza controale integrate redundante şi, astfel, o probabilitate de arbitrar scăzut de defecţiuni replicator de diferite tipuri, pur şi simplu prin selectarea corespunzătoare parametrilor de proiectare aşa cum este descris într-o hartă completă a spaţiului de proiectare replicatorul care a fost publicat în cinematica auto-replicare Masini, o carte pe care am coautorul cu Ralph Merkle în 2004. 

Desigur, trebuie să se admis că în timp ce sistemele bazate pe nanotehnologie de fabricaţie şi produsele acestora pot fi făcute în condiţii de siguranţă, acestea ar putea fi, de asemenea face periculos. Doar pentru că liber-gama de auto-replicatori ar putea fi nedorite, ineficiente şi inutile în comerţul obişnuit nu implică faptul că acestea nu pot fi construite, sau care nimeni nu le va construi. Cineva este obligată să-l încercaţi. 

Deci, punctul a doua mea este că replicatorii nesigure ar trebui să fie extrem de reglementată sau făcute ilegal pentru a construi, proprii, sau de a folosi, cu sancţiuni penale severe pentru încălcări. Artificiale cinematic auto-reproduce sisteme care nu sunt în mod inerent în condiţii de siguranţă nu ar trebui să fie proiectate sau construite, şi într-adevăr ar trebui să fie interzisă din punct de vedere prin sancţiuni adecvate juridice şi economice, cu aceste sancţiuni să fie aplicate în ambele regimuri naţionale şi internaţionale. Repetchemarea mea, în primul rând făcut în anul 2000, că ar trebui să existe un moratoriu atent vizate sau interzicerea pur şi simplu juridice cu privire la cele mai periculoase tipuri de sisteme de fabricaţie moleculare, lăsând tipuri condiţii de siguranţă a sistemelor de fabricaţie moleculare care urmează să fie construit - fac obiectul unei monitorizări corespunzătoare regulament şi proporţional cu risc mai mic pe care le prezintă.

Ca un punct mai general, practic orice tehnologie cunoscut vine în "siguranţă" şi "periculos", arome, care neapărat trebuie să primească un tratament juridic diferit.Existenţa unui "seif" versiune a unei tehnologii nu exclude existenţa unei "periculos" versiune, şi vice-versa. Legile fizicii permite ambele versiuni să existe. Răspunsul cel mai raţional societale a fost să clasifice diverse aplicaţii în funcţie de riscul de accident sau de abuz pe care fiecare o reprezintă, şi apoi de a reglementa în mod corespunzător fiecare cerere. Răspunsul social la instrumente şi produse din procesul de fabricaţie moleculare nu va fi diferit. Unele MM pe bază de instrumente şi produse vor fi considerate sigure, şi vor fi uşor reglementată. Alte MM pe bază de instrumente şi produse vor fi considerate periculoase, şi vor fi puternic reglementat, sau chiar legal interzis in unele cazuri. 

Desigur, simpla existenţă a unor restricţii sau interdicţii legale pur şi simplu nu se opune achiziţionării şi abuzul de o tehnologie special printr-o fracţiune penale mică a populaţiei.Răspunsul cel mai constructiv la această clasă de pericol este de a creşte eforturile de monitorizare pentru a îmbunătăţi detectarea timpurie şi a instrumentelor de pre-poziţie defensivă capabilă să răspundă rapid la aceste abuzuri, aşa cum am primul recomandat în 2000, în contextul din procesul de fabricaţie moleculare. 

Prin urmare, punctul meu treilea este că numărul relativ mic de replicatorilor nesigure, care se face ilegal şi eliberate în mediu, în ciuda unor sancţiuni severe împotriva a face acest lucru poate fi controlat şi distrus folosind un apărare nanoshield care pot fi lansate la nivel local, regional, sau chiar la nivel global, cu mult înainte de apariţia unui focar. În caz de infractori individuali sau state paria care ar putea construi şi implementa nesigure replicatorii artificiale mecanice, de aparare a dezvoltat deja (sau au evoluat în natură) împotriva replicatorii dăunătoare biologice au analogii în lume nanomechanical că ar trebui să ofere la fel de eficiente, şi probabil superioare, apărare. Nanotehnologia moleculară va face posibile metode tot mai sofisticate de monitorizare a mediului şi de profilaxie. Cu toate acestea, planificarea în avans şi previziune strategică va fi esenţial în menţinerea acestui avantaj. 

LF: Multi oameni de stiinta considera auto-replicare maşinile care urmează să fie imposibilă. Poţi rezuma principalele argumente sau perspective credeţi că acestea lipsesc? 

RF: În primul rând, replicare, se pare că fost găsit numai în obiectele biologice astfel încât nu există tendinţa naturală de a comite o eroare de bază logică şi la concluzia că, prin urmare, numai obiectele biologice poate expune replicare. Dar replicare este de fapt o functie destul de simplă (de exemplu, copiere model), care poate fi definit-a lungul unuispectru multidimensional de posibilităţi şi pot fi integrate într-un număr mare de clase de sisteme, inclusiv sistemele de nonbiological.

Acestea variază de posibilitati de la forme extrem de simplu de replicare (de exemplu, un incendiu de raspandire, domino care se încadrează, etc), la forme mai simple de replicare (de exemplu, blocuri Penrose, autocatalysis chimice, organice nanotuburi auto-asamblare, auto-asamblarea de piese mecanice, etc), la forme mai complexe de replicare (de exemplu, în companii, entităţi culturale, şi alte substraturi mimetice), la forme mai complexe de replicare (de exemplu, biologie). Replicarea este o funcţie care poate funcţiona pe aproape orice substrat şi există o vastă literatură pe această temă. 

Suntem deplin conştienţi de replicare în sistemele biologice, deoarece ne confruntăm cu acest fenomen aproape în fiecare zi în vieţile noastre. Şi replicarea in sistemele biologice este destul de complex. Dar asta nu pentru că replicarea este o funcţie în mod inerent complexe. Mai degrabă, aceasta se datorează faptului că sistemele biologice trebuie să fie foarte complexă. Având pentru a supravieţui în sălbăticie înseamnă că biologia trebuie să fie în măsură să furajere şi metabolizează pentru o gamă largă de substanţe nutritive, şi prezintă numeroase comportamente şi funcţiile în întregime nu au legătură cu replicarea - cel mai important, capacitatea de a evolua.

Nici unul dintre aceste capacităţi sunt fundamental necesare pentru replicare. Replicatorii nu trebuie să fie obligate să furajere. Acestea pot fi limitate la doar un singur comestibile "aliment". Entitatea replicarea poate avea o suită relativ simplu de comportamente nonreplicative. Replicator nu are nevoie inerentă de a evolua (şi într-adevăr ar trebui să fie împiedicat să facă acest lucru). Oferind o maşină capacitatea de a reproduce nu este mai dificilă decât dându-i orice alt tip de comportament moderat sofisticate. Nu este nimic magic despre replicare. 

Al doilea lucru important criticii lipsesc este că auto-replicare maşini au, de fapt, a fost deja construite şi exploatate, falsificarea direct ipoteza că acestea sunt "imposibile". De exemplu, o serie de dispozitive mecanice simple capabile să se înmulţească primitive din substraturile simplu au fost cunoscute din anii 1950, şi de auto-replicare programelor pentru calculator au fost cunoscute, cel puţin din 1970.

De fabricare a companiei japoneze Fujitsu Fanuc Ltd. operat pe scurt primul "fără pilot" fabrica de robot de la începutul anilor 1980, a redeschis apoi o mai buna automat -robot construirea fabricii în aprilie 1998, care utilizează mai mari două armate roboţi pentru fabricarea de roboţi mai mici, cu un minim de om de intervenţie, pornind de la intrări de piese de robot, la rata de copii fiica 1000 (de roboţi individuale) pe an, se pare că o altă parte a fabricii utilizează un sistem de depozit de distribuire de asamblare în mod automat roboţi mai mari.

Alti producatori robotizate, cum ar fi Yasukawa Electric utiliza, de asemenea roboţi pentru a face piese de robot. Baza procesul de fabricaţie a cele mai multe ţări industrializate, de multe state sau provincii, şi chiar a unor municipalităţi individuale mari poate produce de cele mai multe artefacte materialului din care este compus de bază în sine, constituie încă o dovadă de existenţă pentru artificiale sau tehnologice de auto-replicare.

În cele din urmă, primul din lume replicatorul de macroscară maşină autonome, realizate din blocuri LEGO ョ, a fost construit şi operat în 2002. Un clip video, disponibile on-line (21 MB AVI), prezinta masina de crawling în jurul valorii de o melodie, hapsân piese combinate cu un gripper cu două degete şi asamblarea oa doua copie a virusului în apropiere de centrul liniei, în timpul unei alerga singur durată de câteva minute. Argumentele care au fost avansate împotriva fezabilitatea sistemelor de sine artificiale replicarea în general, şi asamblori, în special, sunt de o calitate tehnică slabă uniform şi va afişa un ignoranţă uimitoare a literaturii de specialitate. 

Acesta poate fi amintit faptul că în 1959, biolog Garrett Hardin a raportat că unii geneticieni a solicitat inginerie genetică "imposibil", precum şi. Critici similare de replicare a maşinii supravieţui astăzi doar printre prost informate, autori care sunt în mod evident familiarizat cu literatura de specialitate voluminoase pe această temă. 

LF: Cât de greu crezi ca ar fi de a concepe o ecophage? 

RF: Nu aproape destul de dificilă. De fapt, designul ar trebui să fie destul de evident pentru oricine care este "calificat in arta". 

Numai rămase majore pretext de incertitudine de tip tehnic în proiectare ecophage este problema de fiabilitate a reacţiilor necesare mechanosynthetic în timpul funcţionării la temperatura camerei. Dacă DMS temperatura camerei nu pot fi făcute suficient de sigure, acest lucru ar putea impune ceea ce eu numesc "cenzura termic" pe ecophagy nanomechanical în care înconjurător-temperatura de auto-replicare de diamante pe bază de ecophages care achiziţionează materie primă de la materii organice naturale ar putea fi prevenite prin lipsa de fiabilitate de reacţii solicitate fundamentale mechanosynthetic.Aceasta este o problemă pur tehnică, care are nevoie urgent de un studiu ulterior. Am pus împreună o propunere de finanţare pentru sponsorizare posibil Fundaţia Lifeboat să examineze această problemă critică şi ar îndemna cititorii să finanţeze o astfel de cercetare. Acest lucru ne va oferi o imagine mult mai completă a ameninţare existenţială ne-ar putea confrunta din ecophagy nanorobotic şi nanoweaponry conexe. 

LF: Sunteti coautorul raport al Fundaţiei Lifeboat lui NanoShield. În câteva propoziţii, puteţi rezuma prescripţiile principale pe prezenţi la asigurarea nanosafety în secolul 21? 

RF: Propunerea NanoShield este, în esenţă o actualizare şi extindere a analizei mele înoriginal pe hârtie cu privire la ameninţarea de ecophagy la nivel mondial. În noua propunere, reiterăm faptul că primul pas este acela de a monitoriza continuu de mediu pentru semnăturile caracteristică de observare a ameninţărilor emergente ecophagic sau nanoweapons desfăşurate. Vă recomandăm înfiinţarea unei agenţii naţionale de guvern în mod specific sarcina de a întreprinde o astfel de monitorizare şi de a coordona toate răspunsurile defensivă, probabil în colaborare cu entităţile guvernamentale însărcinat în mod similar în alte ţări din întreaga lume. 

Odată ce o amenintare este detectata, trei clase de răspuns pot fi angajaţi de către organul abilitat: 

(1) "apărare nespecifice imunitate", care sunt de prima linie defensivă nanorobots având abilităţi generice pentru a dezactiva ecophages, folosind magazine prepositioned de nanorobots generice defensive fabricat de o reţea naţională sau globală de staţii defensive nanofactory care au fost puse în practică cu mult timp înainte de focar de ameninţare. 

(2) "apărare specifice imunitate", care nu ar fi lansat până la autorităţile de control au identificat pozitiv ecophage şi a determinat punctele slabe cunoscute, care să permită un răspuns ţintă specifice destinate să atace numai ecophage special în cauză. 

(3) "apărare de urgenţă", care sunt eficiente împotriva unei game largi de tipuri de ecophagy-şi constituie larg-perie raspunsuri de urgenta la o ameninţare mai mare ecophagic - de exemplu, la descoperirea de replicatori ecophagic prea numeroase pentru curăţare convenţionale sau cu observarea unui uncharacterized ecophage sau într-una care nu au cunoscut contramăsuri specifice, care se reproduce în mod neaşteptat rapid. 

Cititorii interesaţi de detalii cu privire la această strategie ar trebui să consulte propunere NanoShield. 

LF: Care sunt unele dintre cele mai periculoase non-auto-reproduce nanoweapons vă puteţi imagina? Cât timp crezi că va dura pentru ca acestea să fie dezvoltate şi implementate? 

RF: Am cel mai tem personal aceste ameninţări a căror exploatare se va jefui fiinţe umane a voinţei lor libere şi capacitatea lor inerentă de a face alegeri informate, cum am scris despre altă parte. Minţile noastre sunt ceea ce ne fac unici, atât ca indivizi, în comparaţie cu fiecare alte şi ca specie în comparaţie cu restul universului cunoscut. Distrugerea o minte umană este liberă, prin urmare, încălcarea mai profunde posibil de esenta noastra.Aceste încălcări Engineering va lua, probabil, un nivel destul de matură de tehnologie medicala nanorobotics, aşa că nu se poate confrunta cu o ameninţare gravă din această sursă până la, probabil, 2040s. 

LF: Care ar fi scenariul ideal de desfăşurare nanofactory arata? Care este cel mai bun care se poate intampla? 

RF: Scenariul de desfăşurare ideală ar include nanofactories personal (SNP) în posesia ca multe gospodarii individuale cu putinţă. Costul de vânzare cu amănuntul către consumatori, pentru un model high-end poate fi despre 4400 dolari, similar cost cu o schimbare la un aparat moderne foarte frumos in lumea dezvoltata. Low-end PNS ar putea fi disponibil pentru un cost mult mai mic, eventual pe o bază subvenţionate pentru cei în sărăcie relativă sau pentru cei care locuiesc în ţările lumii a treia.

PNS ar produce tot felul de bunuri de consum, inclusiv bunuri de folosinţă îndelungată (cum ar fi pantofi, ceasuri de mână şi jucării) şi nondurables (cum ar fi produsele alimentare şi băuturi), la un cost mediu de aproximativ $ 1/kg. Modele premium pentru produse mai multe feature-Laden sau elegant va fi disponibil pentru producerea de origine pentru o taxă suplimentară, cu atât open-source şi a produs premium modele pur descărcat de pe internet. Mai multe straturi de reglementare şi control embedded ar împiedica accesul la, sau fabricarea de neautorizate, produse cunoscute pentru a reprezenta o ameninţare gravă publice, cum ar fi ecophages sau anumite clase de nanoweapons. Astfel, ar putea cea mai mare masă a umanităţii în cele din urmă să fie eliberat de tirania de material doriţi, menţinând în acelaşi timp cât mai mare de siguranţă publică şi reducerea amprentei asupra mediului a umanităţii la barest minim.