Сірий слиз

Сірий слиз ( англ. grey goo , Іноді англ. gray goo ) - Гіпотетичний сценарій кінця світу, пов'язаний з успіхами молекулярних нанотехнологій і пророкує, що некеровані самореплицирующихся нанороботи поглинуть все доступне їм речовина Землі [1] [2], виконуючи свою програму саморозмноження (або речовина біосфери - біомасу, даний сценарій відомий під назвою "екофагія" [3]).

Вперше самореплицирующихся машини були описані математиком Джоном фон Нейманом, і тому іноді називаються машинами фон Неймана. Вперше термін "сірий слиз" був застосований в 1986 році піонером нанотехнологій Еріком Дрекслером в книзі " Машини творення ", [4] де при описі подібного сценарію Дрекслер застеріг, що "Ми не можемо дозволити собі певного роду аварії з реплікується асемблера." [3] У 2004 році Дрекслер сказав, що через вибухнула галасу шкодує про те, що придумав цей термін. [5]

Як правило, термін використовується в популярній пресі або науковій фантастиці. У гірших постуліруемих сценаріях, що вимагають великих, здатних до космічних польотів машин, матерія поза Землею також звертається на сірий слиз. Під цим терміном розуміється велика маса самовідтворюються наномашин, які не володіють структурою у великому масштабі, яка може виявитися, а може і не виявитися подібної слизом. Лихо трапляється по причині навмисного включення Машини судного дня або від випадкової мутації в самореплицирующихся наномашин, використовуваних в інших цілях, але створених для роботи в природному середовищі.


1. Визначення сірого слизу

Термін вперше був використаний піонером молекулярної нанотехнології Еріком Дрекслером в його книзі " Машини творення "(1986). У главі 4 (" Машини достатку ") Дрекслер ілюструє і експонентний ріст, і вроджені обмеження, описуючи наномашини, які можуть працювати тільки за наявності спеціальної сировини:

"Уявіть, що подібний реплікатор, плаваючий у пляшці з хімікатами, робить свої копії ... Перший реплікатор збирає свою копію за одну тисячу секунд, потім вже два реплікатора збирають ще два за наступну тисячу секунд, тепер уже чотири збирають ще чотири, а вісім збирають ще вісім. Через 10:00 їх вже не тридцять шість, а понад 68 мільярдів. Менш ніж за день вони наберуть вагу в тонну, менш ніж за два дні вони будуть важити більше, ніж Земля, ще за чотири години їх вага перевищить масу Сонця і всіх планет разом узятих - якщо тільки пляшка з хімікатами не спорожніє задовго до того часу ".

Дрекслер описує сірий слиз у главі 11 ("Машини руйнування"):

"... Ранні асемблерні реплікатори можуть перевершити найдосконаліші сучасні організми." Рослини "з" листами "не більш ефективними, ніж сьогоднішні сонячні батареї, могли б виграти конкуренцію у справжніх рослин, заповнюючи біосферу неїстівної листям. Міцні, всеїдні" бактерії "могли б виграти конкуренцію у справжніх бактерій: вони б могли поширюватися вітром як пилок, стрімко розмножуючись і перетворивши біосферу в пил за лічені дні. Небезпечні реплікатори легко могли б бути надто міцними, маленькими і швидко поширюються, щоб ми могли зупинити їх - принаймні, без попередньої підготовки. У нас і без того вистачає проблем з вірусами і фруктовими мушками ".

Дрекслер відзначає, що геометричний ріст, який робить можливим самовідтворення, за своєю природою обмежений доступністю відповідного сировини.

Дрекслер використовував термін "сірий слиз" не для того, щоб вказати на колір або структуру, а щоб підкреслити різницю між "перевагою" в термінах людських цінностей і "перевагою" в термінах конкурентного успіху:

"Незважаючи на те, що маси неконтрольованих реплікаторів не зобов'язані бути ні сірими, ні слізеобразное, термін" сірий слиз "підкреслює, що реплікатори, здатні знищити життя, можуть бути не такими надихаючими, як єдиний вид лопуха. Вони можуть виявитися" переважаючими "в еволюційному сенсі, але це не обов'язково робить їх цінними ".

Білл Джой, один із засновників Sun Microsystems, розглядав цю проблему в що стала відомою статтею 2000 року " Чому ми не потрібні майбутньому "у журналі Wired. Прямою відповіддю на цю роботу стала стаття Роберта Фрейтаса, в якій вперше було вжито термін "екофагія", опублікована в квітні 2000 року під назвою "Деякі межі на глобальну екофагію біоподобні нанореплікаторамі, з порадами політикам" ("Some Limits to Global Ecophagy by Biovorous Nanoreplicators , with Public Policy Recommendations "). [3]

Він запропонував термін екофагія (en: Ecophagy, від др.-греч. οἶκος - Будинок і φάγος - Любитель поїсти) для опису можливого сценарію, який передбачає, що ніким не контрольовані самовідтворюються нанороботи буквально "з'їдять" все живе речовина на планеті. [3] Потрібно відзначити, що цей термін може застосовуватися по відношенню до будь-якого явища чи процесу, здатному докорінно змінити біосферу - ядерній війні, різкого скорочення біорізноманіття, надмірному розмноженню одного виду. Такі події, як вважають вчені, можуть призвести до екоцид - тобто порушити здатність біосфери до самовідновлення. Інші ж вважають, найімовірніші причини загибелі біосфери куди більш банальні. Вони вказують, що шлях розвитку, на якому людство нині перебуває (неухильне зростання людської популяції і поступове збільшення площі антропогенно змінених територій), неминуче веде до Екоцид.


2. Оцінки ризиків

Пізніше Дрекслер переглянув свою точку зору на необхідність самореплицирующихся агрегатів для розвитку нанотехнологій, що виключає проблему подібного випадкового сценарію. У статті в журналі Nanotechnology він стверджує, що самореплицирующихся машини невиправдано складні і неефективні для промислового виробництва. У його книзі 1992 року "Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation" [6] описуються вже тільки виробничі системи макроскопічних розмірів з фіксованими спеціалізованими автоматами, доставка компонентів між якими здійснюється конвеєрами. Тим не менше, ці міркування не можуть запобігти створення подібних самореплікаторов третіми сторонами, наприклад, для використання їх в якості зброї. [7]

Принц Чарльз зажадав від Лондонського королівського товариства звіту про створюваних нанотехнологіями "гігантських ризики для навколишнього середовища та соціуму" ("enormous environmental and social risks"), що призвело до сплеску інтересу до проблеми сірого слизу з боку засобів масової інформації. [Джерело не вказано 115 днів] Звіт Товариства, опублікованому 29 липня 2004 року, стверджує, що можливість створення самореплицирующихся машин поки лежить настільки далеко в майбутньому, що не повинна привертати уваги органів, що регулюють розвиток науки і технології. [8]

Сучасні дослідники сходяться на думці, що небезпеки сірого слизу в початкових її трактуваннях перебільшені, і багато менше інших небезпек, пов'язаних з нанотехнологіями. [9] [7] Дрекслер доклав багато зусиль, щоб звернути суспільну увагу з цієї невдалої гіпотетичної можливості на більш реалістичні загрози нанотеррорізма та інші проблеми нанотехнологій. [10]


3. Технічні проблеми на шляху створення сірого слизу

У розділі розглядається окремий випадок сірого слизу, коли всі самовідтворення добудовані одиниці організму практично тотожні один одному, існують матеріально з хімічної речовини і незалежні від симбіотичних відносин з іншими організмами, а самі неподільні на більш прості організми.

Технічні проблеми на шляху створення сірого слизу
Назва проблеми Суть проблеми Накладаються проблемою обмеження
Енергетична Створення нових хімічних сполук вимагає енергетичних витрат, ця енергія повинна бути запасена заздалегідь в будівельному речовині, або по ходу будівництва повинна виходити батьківським організмом звідкись ззовні Не можна заселити астероїди, речовина яких не володіє запасеної хімічної енергією, на далеких від сонця орбітах або в міжзоряному просторі.
Сировинна Для побудови речовинного тіла даної культури сірого слизу потрібно підходяще сировину-особливі хімічні речовини, в тому числі, деякі ферменти для протікання потрібних хімічних реакцій. Ці ферменти спочатку повинні витрачатися з батьківського організму, а потім генеруватися знову або поновлюватися ззовні. Організми сірого слизу повинні вимагати якомога менше видів сировини, що знижує можливість заміни одного виду сировини іншим, з причини необхідності мати на батьківському організмі потрібні запаси ферментів для будь-якого сировини.
Факторна Крім ферментів або замість них організм повинен буде використовувати й інші фізичні фактори, що призводять до утворення необхідних йому хімічних сполук, тобто сірий слиз виявляється здатною до розмноження тільки в місці має цей чинник. Таким фактором може бути вузький діапазон температур або щільність енергії ультрафіолетового сонячного випромінювання або наявність особливої ​​атмосфери і тиску в ній Неможливість простих організмів сірого слизу універсальних для всієї Всесвіту
Мутаційна Прості організми, на відміну від складних мають меншу оцінку кількості можливих видів мутацій, а значить і меншу кількість потенційно сприятливих мутацій. Закріпитися можуть тільки адаптивні в даному середовищі мутації, що приводять до більшої пристосовності сірого слизу до того середовища в якій вона в даний момент розмножується, але при цьому можуть втрачатися здатності до розмноження в інших середовищах. Можуть закріплюватися тільки мутації для більшої пристосовності до того середовища в якій сірий слиз і так вже здатна розмножуватися, але можливість мутацій може призвести до втрати адаптації до інших умов.
Еволюційна Оскільки всякий здатний розмножуватися організм повинен містити запас "напівфабрикатів" для виробництва собі подібних, він сам являє собою найбільш цінну форму ресурсів для його же родичів. Оперативне поява (мутагенну або штучне) "хижих" форм сірого слизу радикально знизить темпи зростання і замість експансивного розвитку перевагу отримає розвиток еволюційне, за принципом "гонки озброєнь".

4. Цікаві факти

  • У 2004 році Дрекслер, автор терміну "сірий слиз", заявив, що такий сценарій малоймовірний. Сьогодні він вважає, що наномашини, що володіють здатністю до самореплікаціі, навряд чи коли-небудь набудуть широкого поширення [10].
  • У фільмі " День, коли Земля зупинилася ", в ролі уничтожителей людської цивілізації виступають схожі саморозмножуються роботи, хоча і не нано розмірів.
  • У фентезі-циклі А. Рудазова "Архимаг" (сьома книга) згадується паралельний світ Плонет, який пережив жахливого масштабу катастрофу і в результаті земля, вода, повітря і навіть органіка виявилися покриті т. н. "Сконе", яка за своїми властивостями дуже нагадує "сірий слиз".
  • У серії Benderama мультсеріалу Futurama описується сценарій, коли Бендер створює багато мільйонів своїх мініатюрних копій, що нагадують сірий слиз.
  • У серії комп'ютерних ігор англ. Tasty Planet дійовою особою є антропоморфний згусток "сірого слизу". У процесі гри він збільшується в розмірах до тих пір, поки не поглинає весь всесвіт.
  • У другому сезоні серіалу Лексс роботи макроскопічних розмірів, здатні до відтворення собі подібних з будь-яких підручних матеріалів, під управлінням Мантріда переробили і таким чином повністю знищили одну з двох всесвітів.
  • У фільмі Матриця, Агент Сміт має здатність до самокопірованія, і момент коли Сміт перетворює когось в свого клона нагадує процес поглошенія сірої слизом. Крім того, в останній частині фільму Матриця, Нео говорить, що Агент Сміт може також заповнити своїми клонами Землю як заповнив Матрицю.
  • В оповіданні Нільса Нільсена "Нічна погоня" описується робот "Мураха" розміром з автомобіль, який здатний добувати з грунту необхідні матеріали і збирати свої копії.