意志力(7)
纳米机器人
不仅仅能移动物体,还能将它们变形,把一个物体变成另一个,这种听起来如魔法般的力量如何?魔术师们使用巧妙的手法做到了这点。但这样的力量符合物理定律吗?
纳米科技的目标之一,如我们早先提到过的那样,是能够使用原子制造可以起到杠杆、齿轮、球轴承和滑轮作用的微型机器。有了这些纳米机器(Nanobots),许多物理学家的梦想是可以重新将一个物体内的分子进行排序,一个原子接着一个原子,直到这个物体变成另一个玩意儿。这就是科幻小说中出现的“复制器”(replicator)的理论基础,它能让人只要提出要求就可以变出自己想要的东西。基本上来说,复制器能够消灭贫穷,并且改变社会本身的性质。如果一个人可以简单地提出要求就制作出任何物体,那么人类社会中的全部物质短缺、价值和等级制度的概念就整个地天翻地覆了。
(我最喜爱的《星舰迷航》篇章之一《下一代》[The Next Generation]涉及了复制器。一个来自20世纪的古老太空舱被发现正在太空中漂浮,里面有患了致命疾病的人被冷冻起来的躯体。这些躯体很快被解冻,并且由当今的医术所治愈。其中一位商人意识到他的投资在经历这么多个世纪后一定变成了巨额财产。他立刻向“企业号”船员询问他的投资和钱财。船员们被弄糊涂了。钱?投资?在未来,钱不存在,他们这样指出。如果你需要什么,你只需要提出。)
和复制器一样令人震惊的是,大自然已经制造了这样一件东西。“原理的证据”已经存在。大自然可以使用原材料,比如肉和蔬菜,在9个月中制造一个人类。生命的奇迹不是别的,正是一座大型纳米工厂在原子水平上所能做到的将其他形式的物质(例如食物)转变为有生命的组织(婴儿)。
为了创造这样一座纳米工厂,我们需要三大要素:建筑材料、能够切割和结合这些材料的工具,以及指导使用这些工具和材料的蓝图。本质上,这些建筑材料是数千个氨基酸和蛋白质,肉和血就由它们组成。将这些蛋白质塑造成新的生命形式所必需的切割和连接工具——比如锤子和锯子。它们的目的是在精确的点上切割和组合蛋白质,以创造出新型的蛋白质。蓝图是由DNA分子提供的,它将生命的奥秘以精确的核酸进行编码。这三大要素依次组合成一个细胞,它具备制造自身副本的超凡能力,也就是说自我复制。这一奇迹之所以能够完成,是因为DNA分子的形状像是一个双重螺旋。在进行复制的时候,DNA分子展开成为两个独立的螺旋体,每单独的一股随即牢牢附着上有机分子以重新制造失去的那股螺旋体,由此制造出自身的复制品。
到目前为止,科学家模仿这些发现于自然界中的特征的努力还只获得了不多不少的成功。但科学家们相信,通往成功的关键是制造出大量能自我复制的“纳米机器人”,这些是用于重新安排一个物体内部原子的可编程原子机器。
一般来说,如果谁拥有上万亿个纳米机器人,它们就可以聚集在一个物体之上并且切割和粘贴其原子,直到把这个物体变形为另一个。由于它们可以自我复制,要开始整个过程只需一小部分纳米机器人。它们还必须能被编入程序,这样它们就会服从已有的计划。
在建造一大批纳米机器人之前,必须克服难以逾越的障碍。首先,能自我复制的机器人极难制造,哪怕是在宏观层面上(甚至,制造简单的原子工具,比如原子球轴承和齿轮,也是超越当今科技的)。如果提供给某人一台计算机和一整桌子备用电子部件,要建造一台有能力自我复制的机器也是相当困难的。所以,如果自我复制机在桌面上都难以制造,那么在原子级别上就更难制造了。
其次,如何能从外界向这么一个纳米机器人军团发布命令尚不明确。有人提议发射无线电信号激活每个纳米机器人。也许可以对纳米机器人发射包含指令的激光束。但这意味着每个纳米机器人都要有一组单独的指令,那么指令总数可达数万亿组。