Слово «машина» снова, кажется, вызывает непра
вильный образ Ц картину чего-то большого, гремящего металлом, а не мерца
ние сигналов вдоль бегущей волны или нейронным волокнам, по живой ткани,
более сложной чем способен полностью понять разум, который она воплощае
т. Действительно подобные машинам машины мозга имеют размер молекул Ц м
еньше, чем самые тонкие волокна.
Целое не обязательно должно походить на свои части. Твёрдый кусок чего-н
ибудь едва ли походит на танцующий фонтан, однако совокупность твердых,
бугристых молекул образует текучую воду. Подобным образом миллиарды мо
лекулярных машин образуют нейронные волокна и синапсы, тысячи волокон и
синапсов образуют нервную клетку, миллиарды нервных клеток образуют мо
зг, а сам мозг воплощает текучесть мысли.
Сказать, что разум Ц это "всего лишь "молекулярные машины" " Ц подобно выс
казыванию, что Мона Лиза является "только мазками краски. "Такие утвержде
ния путают части с целым, и путают материю со структурой, которую материя
воплощает. Мы нисколько не менее человечны из-за того, что сделаны из моле
кул.

От лекарств к машинам ремонт
а клеток

Будучи сделанными из молекул, и имея человеческое беспокойство о нашем з
доровье, мы применим молекулярные машины к биомедицинской технологии. Б
иологи уже используют антитела, чтобы помечать белки, ферменты Ц чтобы
разрезать и соединять ДНК, а шприцы вирусов (такие как у вируса-фага T4) Ц ч
тобы впрыскивать отредактированную ДНК в бактерию. В будущем они будут и
спользовать построенные ассемблерами наномашины, чтобы исследовать и
модифицировать клетки.
С инструментами, подобными дизассемблерам, биологи будут способны изуч
ить структуры клетки до конца, до молекулярных деталей. Далее они занесу
т в каталог сотни тысяч видов молекул тела и построят карту структуры со
тен видов клеток. Во многом также как инженеры могли составлять перечень
частей и создавать инженерные чертежи автомобиля, также биологи опишут
части и структуры здоровой ткани. К тому времени им будут помогать сложн
ые системы технического ИИ.
Врачи стремятся сделать ткани здоровыми, но с помощью лекарств и хирурги
и, они могут только стимулировать ткани себя восстанавливать. Молекуляр
ные машины дадут возможность более непосредственного ремонта, начиная
новую эру в медицине.
Чтобы починить автомобиль, механик сначала добирается до дефектного уз
ла, затем опознает и удаляет плохие части, и наконец их восстанавливает и
ли заменяет. Ремонт клетки будет включать те же самые основные задачи Ц
задачи, которые живые системы уже доказали, что они возможны.
Доступ. Белые клетки крови покидают кровяное русло и движутся через ткан
ь, а вирусы входят в клетки. Биологи даже втыкают в клетки иглы, и это их не у
бивает. Эти примеры показывают, что молекулярные машины могут добиратьс
я и входить в клетки.
Распознавание. Антитела и волокна хвоста фага T4, а на самом деле все специ
фические биохимические взаимодействия, показывают, что молекулярные с
истемы, входя в контакт с другими молекулами, могут их распознавать.
Разборка. Пищеварительные ферменты (и другие, более жестокие химические
вещества) показывают, что молекулярные системы могут разбирать поврежд
енные молекулы.
Восстановление. Воспроизводящиеся клетки показывают, что молекулярные
системы могут строить или восстанавливать любую молекулу, обнаруживае
мую в клетке.
Повторная сборка. Природа также показывает, что отделенные молекулы мог
ут быть собраны вместе снова. Например, механизмы фага T4 собирают сами себ
я из раствора, чему, очевидно, помогает единственный фермент. Воспроизво
дящиеся клетки показывают, что молекулярные системы могут собирать люб
ую из систем, обнаруживаемых в клетке.
Таким образом, природа демонстрирует все основные операции, необходимы
е, чтобы выполнять ремонт клеток на молекулярном уровне. Что более важно,
как я описал в главе 1, системы, основанные на наномашинах, будут большей ч
астью более компактны и обладать большими возможностями, чем обнаружив
аемые в природе. Естественные системы показывают только нижние границы
возможного в ремонте клеток, также как и во всём остальном.

Машины ремонта клеток

Короче говоря, с молекулярной технологией и техническим ИИ мы будем дела
ть полные описания здоровой ткани на молекулярном уровне, и будем строит
ь машины, способные входить в клетки, понимать и изменять их структуры.
Машины ремонта клеток будут сопоставимы по размеру с бактериями и вирус
ами, но их более компактные части ""позволят им быть более сложными. Они бу
дут проходить через ткань, как это делают белые клетки крови, и входят в кл
етки, как это делают вирусы, или они могли бы открывать и закрывать клеточ
ные мембраны с хирургической аккуратностью. Внутри клетки машина ремон
та первым делом составит представление о ситуации, исследуя содержимое
клетки и её функционирование, а далее будет предпринимать действия. Перв
ые машины ремонта клеток будут высоко специализированными, способными
распознавать и исправлять только один тип молекулярных нарушений, таки
х как дефицит ферментов или форма повреждения ДНК. В дальнейшем (но не нам
ного позже, так как продвинутые системы технического ИИ будут выполнять
работы по разработке) машины будут программироваться более общими спос
обностями.
Для сложных машин ремонта будут нужны нанокомпьютеры, чтобы ими управля
ть. Механический компьютер шириной в микрон, такой как описан в главе 1, бу
дет умещаться в 1/1000 объема средней клетки, однако будет вмещать больше инф
ормации, чем клеточная ДНК.
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 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117