Страница:
[15]
Ранее, еще в 2003 году, ученые из Института альтернативной биологической энергии (США) под руководством знаменитого Крейга Вентера синтезировали из общедоступных реактивоввполне живой бактериофаг phi-X174 (безопасный для человека и животных вирус, который внедряется в бактерию Esherichia coli)... Кстати, еще ранее, в 2002 году, Экарт Уиммер из университета Стони Брук, штат Нью-Йорк, опубликовал работу по синтезу вируса полиомиелита из кусочков молекул. Синтетические вирусные частицы оказались совершенно неотличимы от естественных по всем параметрам – размеру, поведению, заразности. Причем слово «синтез» применимо к этой работе в самом буквальном смысле: зная нуклеотидную последовательность, ученые шаг за шагом построили вирус совершенно так же, как химики синтезируют сложные молекулы. Сам синтез занял у группы три года. А в 2003 году, через год после публикации этой работы, ученые из Института альтернативной биологической энергии потратили на синтез бактериофага из заказанных по каталогу реактивов всего две недели». [16]Позже они научились сокращать время синтеза до нескольких дней.
«Опасные вирусы могут быть даже выращены ненарочно, как недавно продемонстрировали австралийские исследователи, которые создали модифицированный вирус мышиной оспы (mouse-pox) со стопроцентной смертельностью, когда пытались сконструировать вирус-контрацептив для мышей, чтобы использовать его для контроля над вредителями. Хотя этот конкретный вирус не заражает людей, предполагается, что аналогичные изменения увеличат смертельность вируса человеческой оспы. То, что подчеркивает будущую угрозу здесь – это то, что исследование было быстро опубликовано в открытой научной литературе», – пишет Бостром.
Кстати, наихудшая оценка числа жертв мутации вируса птичьего гриппа – 400 миллионов жертв. И уже идентифицированы те участки, которые нужно изменить, чтобы вирус обрел повышенную смертельность. (А именно, стал бы крепиться к верхним частям дыхательного тракта человека и мог бы в силу этого передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем.)
Из захоронений в вечной мерзлоте был извлечен вирус гриппа-испанки, расшифрован, и его описание было выложено в Интернете. Поле протестов ученых его описание убрали. Затем сам вирус по ошибке разослали в несколько тысяч лабораторий для тестирования оборудования.
Опубликованная в 2006 году статья «Биовойна для чайников» [17]была написана человеком, не имеющим познаний в области биологии, который, тем не менее, берется вывести – и выводит – генетически модифицированную флуоресцирующую колонию дрожжей за небольшой срок и небольшую сумму денег. Он предполагает, что почти так же просто можно вывести и некий опасный вариант биологической культуры.
Все это необходимо дополнить следующим. Не существует простого способа отличить по внешним признакам гражданские безопасные исследования в области биотехнологий от экспериментов, направленных на создание смертельных для человека вирусов. Этим биотехнологии существенно отличаются от ядерных технологий, которые достаточно легко обнаружить.
Что же касается наличия у отдельных людей непреодолимого желания ставить под удар интересы всего человечества, тут достаточно вспомнить хотя бы о том, что для компьютеров уже написано более миллиона вирусов и вредоносных программ, и масштабы творчества «биохакеров» могут быть не меньшими.
Биопринтер должен содержать в себе определенного вида синтезатор ДНК, но наиболее опасным представляется такой его вариант, который можно создать кустарно. Чтобы это сделать, в нем можно было бы использовать некие живые элементы, способные к саморазмножению. То есть ключевой структурой биопринтера окажется, скажем, колония специально генетически модифицированных дрожжей, которые способны транслировать передаваемые компьютером электрические сигналы в последовательность генетического кода и затем выдавать этот код, упакованный в вирусную оболочку. Ничего принципиально сложного и невозможного в микроорганизме, который, в зависимости от приложенного к нему электрического поля, присоединяет ту или иную букву к цепочке ДНК, нет, хотя пока что такие существа не созданы.
Для создания нелегального биопринтера понадобится только обычный компьютер, доступ в Интернет и к соответствующим программам, полученный у друзей комок «синтез-дрожжей» и набор «юного химика» для организации интерфейса. Возможно, я упрощаю, и биопринтер на самом деле сложнее, однако он относится к пространству целей и тем или иным путем он может быть создан. Я полагаю, что до создания такого устройства осталось от 10 до 30 лет.
Безусловно, биопринтер будет привлекательной игрушкой, поскольку позволит создавать, например, растения, производящие любые наркотические вещества, или оружие индивидуального наведения– то есть вирус, анонимно убивающий определенного человека или позволяющий даже зомбировать его и подчинить себе. А следовательно, он будет распространяться по криминальным каналам.
Когда десятки тысяч людей будут иметь доступ к инструменту создания оружия массового поражения, вероятность того, что некоторые из них так и поступят, будет весьма значительной. Тем более если для синтеза, скажем, вируса оспы будет достаточно скачать из Интернета некий файл и запустить его исполнение. И хотя большинство людей в мире не занимается написанием компьютерных вирусов, тем не менее более миллиона вирусов было написано, и многие из этих вирусов содержали зловредный код, приводящий к разрушению пользовательских данных.
Однако мало создать смертельный вирус. В конце концов, в природе циркулируют тысячи смертельно опасных бактерий и вирусов. Десятки тысяч природных очагов сибирской язвы имеются в России, а в Африке есть очаги смертельно опасного вируса Эбола, есть также природные очаги чумы и ее переносчиков – несмотря на все это, эти вирусы не распространяются из своих очагов поражения. Другими словами, мало синтезировать смертельный вирус, нужно создать способы его распространения.
Существенным ограничением для создания опасных вирусов является также то, что вирус, синтезированный в домашней лаборатории, будет в первую очередь угрожать своему хозяину, и хозяин прежде должен озаботиться синтезом антивируса или вакцины и введением ее себе. С другой стороны, биотехнологии могут предоставить и новые способы распространения опасного вируса. Среди возможных вариантов – вирус, имеющий очень длительный инкубационный период, генетически модифицированный промежуточный носитель вроде блохи или малярийного комара, способный активно размножаться в самых разнообразных условиях, и, наконец, некий универсальный паразит, способный поражать почти любую живую материю, но при этом вырабатывающий опасные токсины. (Например, возможно бинарное биологическое оружие, оба компонента которого распространяются медленно и незаметно, но когда их концентрация в популяции становится достаточно высокой, они все чаще встречаются в одном организме и запускают процесс быстрого умирания. Так в природе сейчас действуют, например, СПИД и лекарственно устойчивый туберкулез, которые порознь являются хроническими заболеваниями, но, действуя совместно, способны «сжечь» человека за несколько дней.)
Однако самое страшное в биологическом оружии состоит вовсе не в том, что будет создан некий вирус со стопроцентной летальностью, который поразит 100 процентов человеческого населения – эти требования слишком противоречивы, чтобы в реальности быть исполнимыми, – а в том, что одновременно в среде человеческого обитания появятся тысячи разных вирусов, бактерий, микоплазм и прочих патогенов. В этом случае даже лечение станет невозможным, так как невозможна будет диагностика, да и иммунная система не справится с тысячами разных прививок, сделанных одновременно. Кроме того, продукты «шуток» и неудачных биологических экспериментов юных хакеров будут выбрасываться в окружающую среду, поражая все другие виды живых существ, обитающих на Земле. И если людей будут защищать в первую очередь, то на биосферу ресурсов может и не хватить, и она погибнет. Конечно, к тому времени будет возможно создать несколько сверхустойчивых видов, пригодных для питания, и выращивать их в изолированных теплицах – но возможность сделать что-либо вовсе не означает, что это будет сделано вовремя.
Таким образом, вовсе не угроза какого-то одного сверхвируса может привести к человеческому вымиранию, а угроза одновременного биологического взрыва многих, даже не очень смертельных вирусов. Например, нескольких десятков вирусов с десятипроцентной летальностью будет достаточно, чтобы убить всех людей на Земле.
Вторая ступень защиты – это создание всемирной иммунной системы, которая будет включать в себя средства мониторинга на местах, искусственную имплантированную в человека новую иммунную систему (уже есть опыты по пересадке иммунной системы от человека к человеку), действующую по принципу компьютерного антивируса с регулярными обновлениями, а также распыление в окружающей среде своеобразных иммунных клеток. Разумеется, всемирная иммунная система также требует всемирного единого центра власти.
Таким образом, проблема биологического оружия может привести к двум сценариям будущего:
• в результате первого применения биологического оружия происходит несколько всемирных эпидемий и мир распадается на несколько враждующих частей, в результате чего выброс опасных патогенов непрерывно растет, а способность людей организоваться и противостоять им непрерывно падает, что в конечном итоге ведет к человеческому вымиранию и деградации биосферы;
• после первого «звоночка» люди объединяются и создают средства защиты, которые перевешивают возможности дальнейшего распространения биопринтеров, описаний вирусов и самих микроорганизмов.
Все сказанное, однако, рассмотрено в отрыве от проблем ядерного оружия, нанотехнологий и искусственного интеллекта, которые будут развиваться примерно в это же историческое время.
Чирков Ю.Ожившие химеры. М., 1989.
Бобылов Ю.Генетическая бомба. Тайные сценарии биотерроризма. – Белые Альвы, 2006.
Юдина А.Новые творцы. Игры, в которые играют боги // Популярная механика, июль 2005.
Генетический хакер может создать биологическое оружие у себя дома / Перевод статьи Поля Боутина «Биовойна для чайников» на сайте www.membrana.ru
Этвуд М.Орикс и Коростель. – М., 2007.
Глава 6
Слово «нанотехнологии» в последние несколько лет было настолько затаскано, что стало вызывать аллергию. С одной стороны, границы термина настолько растянули, что им стали называть любой коллоидный раствор, а с другой – распространилось представление, что нанотехнологии – это только способ отмывания денег. Появись даже агентства недвижимости, использующие в своем названии приставку «нано». Поэтому важно напомнить, что в основе понятия о нанотехнологиях лежит идея о молекулярном производстве, то есть об
атомной сборке материальных объектов с помощью микроскопических манипуляторов, называемых ассемблерами.
Этих молекулярных ассемблеров пока еще не существует, кроме того, многие высказывают сомнения в их практической реализуемости. Наноассемблер, по идее, представляет собой микроскопического робота размером с живую клетку, способного по программе собирать материальные объекты атом за атомом. Основная его особенность в том, что он может, при наличии энергии и материалов, собрать собственную копию, причем довольно быстро, по некоторым оценкам, ему потребуется около 15 минут. Это позволяет, получив хотя бы одного наноробота, размножить их в неограниченном количестве, а затем направить на выполнение задания.
Перспективы открываются грандиозные: например, бросив одного наноробота в раствор с питательными веществами, можно будет за несколько дней вырастить в нем двигатель для космической ракеты без единого атомарного изъяна, а значит, с крайне высокой прочностью и показателями надежности, тяги и массы. При этом потратиться придется только на сам раствор и энергию, которые в случае появления такой технологии также значительно подешевеют. Нанороботы, введенные в кровоток человеческого организма, могли бы исправлять все возможные повреждения в нем на клеточном уровне. И так далее.
Самое главное в отношении нанороботов – чтобы все эти фантастические возможности стали реальностью, достаточно произвести всего один экземпляр такой «наномашины».
В развитии нанотехнологий рано или поздно произойдет огромные перелом, или скачок, своеобразная нанотехнологическая сингулярность: до появления наноробота нанотехнологии будут очень затратной отраслью с малой отдачей, а после – рогом изобилия.
Однако есть и другие подходы к созданию нанороботов: один из наиболее обсуждаемых – это конструирование механических нанороботов из алмазоида– материала, подобного алмазу, но набираемого поатомно с помощью микроскопических манипуляторов в сложные трехмерные структуры. Уже предложены чертежи отдельных деталей – подшипников, шестеренок, которые могут стать частями этого механического наноробота. С помощью атомного силового микроскопа возможна поатомная сборка первого прототипа.
Перспективы, которые откроет создание первого наноробота, безусловно, привлекают инвестиции. Та страна или организация, которая создаст такое устройство первой, получит в свои руки абсолютное оружие.
Почему наноробот является абсолютным оружием? Потому что, во-первых, он позволяет дешево развернуть производство любого обычного оружия с огромной скоростью. В частности ракет и даже атомных бомб, если удастся наноробота научить разделять изотопы.
Во-вторых, нанороботы сами по себе станут оружием, гораздо более страшным, чем атомное. Достаточно сбросить на территорию противника несколько невидимых нанороботов, чтобы они размножились, распространились по всем щелям, а затем в час икс атаковали, производя яды в человеческих телах, устраивая замыкания в электрических цепях и так далее. Такая атака была бы страшнее атомной, поскольку была бы анонимной, неотразимой и необнаружимой до последнего момента – если не иметь своих нанороботов, объединенных в защитную сеть, подобную иммунной системе.
Следовательно, весь вопрос заключается в том, когда станут возможными нанороботы. На этот вопрос мы имеем множество ответов: от «невозможны в принципе» до «возможны через сотни лет» или «возможны через 15 лет».
Например, опубликованная в США дорожная карта по развитию нанотехнологий предполагает, что развитые нанотехнологические системы молекулярного производства станут возможными через 15–30 лет. Около сорока ученых совместно разрабатывали этот 200-страничный документ, и их выводы сразу не опровергнешь.
Напомню, что утверждение о невозможности чего-либо является гораздо более сильным логически и в силу этого гораздо более редко истинным, чем утверждение о возможности. В определенных условиях возможно все. Поэтому мы не можем опровергнуть возможность нанороботов, указав, например, что части из алмазоида будут слипаться из-за вандерваальсовых сил – потому что наверняка найдется способ предотвратить их слипание, поместив, например, в жидкую среду или использовав другой материал. Ни одна неудача в создании нанотехнологий одной страной или лабораторией не может гарантировать, что и все остальные потерпят неудачу.
Прогресс в области нанотехнологий не линеен, поскольку его потенцируют успехи в области разработки компьютеров, которые позволяют все быстрее производить вычисление и моделирование, и успехи в области биотехнологий, которые позволяют подобраться к нанотехнологиям со стороны уже существующих систем.
Кроме того, нанотехнологии потенцируют сами себя, поскольку создаваемые с их помощью инструменты позволяют узнавать все больше и получать все лучшие результаты. При этом путь разработки нанотехнологий устилают неожиданные открытия, которые позволяют уже сейчас сделать возможным то, что казалось достижимым только в далеком будущем. Например, недавно был предложен способ конструировать произвольные трехмерные формы из модифицированных особым образом аминокислот, а в другом случае – из молекул ДНК. Такое соединение био– и нанотехнологий, где биологические организмы производят кирпичики размером с крупную молекулу белка, а затем более крупные микромеханические устройства производят сборку других механизмов из этих кирпичиков, – возможно.
Первый из них связан с интенсивным применением нанотехнологического оружия, причем такого, которое способно атаковать людей. Если вся земная поверхность будет засыпана микроскопическими роботами, нацеленными на обнаружение человека, проникновение под кожу, размножение в нем и атаку на него, то шансы людей на выживание значительно снизятся. При этом такое оружие может быть применено даже не в ходе войны, а как отдельная диверсия со стороны лица, обладающего доступом к программированию нанороботов.
По мере распространения нанороботов в промышленных производствах таких лиц будет становиться все больше. И все больше шансов, что появятся нанотехнологические хакеры, которые будут перепрограммировать нанороботов для своих личных целей и у которых может появиться очень большой соблазн «хакнуть» наноробота, так как наноробот, лишенный защиты, может быть использован для нелегального производства множества ценных вещей. Поэтому уже сейчас обсуждаются планы того, как зашифровать каналы управления нанороботами, чтобы исключить несанкционированный доступ. Кроме того, предлагается не выпускать нанороботов вовсе, а предоставить для целей производства нанофабрики – то есть макроскопические аппараты размером с микроволновую печь, которые, используя различные нанотехнологические достижения, будут осуществлять сборку макроскопических же объектов, не используя опасных нанороботов. Кроме того, нанофабрики будут непрерывно подключены по шифрованному каналу к центру, и в случае разрыва этого канала нанофабрика должна будет самоуничтожиться. Таким образом предполагается исключить несанкционированное ее использование.
В настоящий момент степень абстрактности таких проектов крайне велика, и мы не можем заключить, достаточны ли они для безопасного применения нанотехнологий. Важно, однако, отметить, что функционально нанофабрики и наноассемблеры взаимозаменяемы. То есть с помощью нанофабрики можно будет, вероятно, произвести робота-наноассемблера, а с его помощью – нанофабрику.
Другой вариант нанотехнологической катастрофы, получивший широкую известность, – это проблема «серой слизи», то есть неконтролируемого распространения нанороботов, которые превращают всю материю в себя.
Исследованию этого вопроса посвящена статья Р. Фрейтаса «К проблеме серой слизи», где он старается дать количественную оценку рисков такой катастрофы. Он приходит к выводу, что распространению вышедших из-под контроля нанороботов-ассемблеров препятствуют два фактора: ограниченность доступного материала и ограниченность энергии.
В качестве основного материала для нанороботов он рассматривает углерод, из которого можно делать алмазоидные структуры. Углерода в природе много, но почти везде, где он есть, нет источников энергии, которые могли бы питать процесс. При этом Фрейтас показывает, что чем интенсивнее будет саморепликация нанороботов, тем более мощный источник энергии им будет нужен, и тем большими при этом процессе будут потери тепла, которые тут же демаскируют то место, где размножаются нанороботы, для тепловых датчиков на спутниках. При этом наиболее привлекательной средой для саморепликации нанороботов будет биомасса, поскольку она содержит и углерод, и энергию, которую можно извлечь за счет окисления.
К сожалению, люди – это тоже биомасса. Все же Фрейтас полагает, что случайной катастрофической утечке самореплицирующихся роботов будет противостоять относительно просто. Для этого нужно сделать нанороботов зависимыми от какого-то редкого материала или другого условия, не встречающегося в естественной среде. Во-вторых, отслеживать любые признаки подозрительной тепловой активности, а в-третьих – создать своего рода специальную нанотехнологическую иммунную систему, которую можно будет распылять в местах вышедшего из-под контроля саморазмножения нанороботов. Поскольку боевые единицы такой системы будут заранее произведены на фабриках, полагает Фрейтас, то им не нужно будет тратиться на самокопирование, и они смогут эффективно обнаруживать и уничтожать опасных нанороботов, занятых репликацией.
С другой стороны, если не принять этих мер, то наноробот, способный к самокопированию за 15 минут, за двое суток уничтожит всю земную биомассу. При этом, если речь идет о случайной утечке, то шансы на то, что это ему удастся, достаточно малы; однако если «серая слизь» создана в результате нанотехнологической диверсии, то она может использовать более сложную тактику – а именно медленное и незаметное размножение в течение нескольких дней или недель, пока ветер не разнесет ее по всей поверхности Земли, а затем – взрывной рост из множества разных точек.
Перспективы всемирного нанотехнологического щита, который будет покрывать Землю и отслеживать любые проявления несанкционированной нанотехнологической активности, выглядят весьма туманно, поскольку, например, система всемирной ПРО до сих пор труднореализуема не только технологически, но и уперлась в массу препятствий политического характера. Кроме того, любой активный щит, подобный иммунной системе, может быть склонен к реакциям аутоиммунного характера. Одна неверная команда, данная оператором всемирного щита, может привести к тому, что этот щит атакует всю земную поверхность одновременно. Недаром и у человека смертность от диабета, аллергии и ряда нейродегенеративных заболеваний, связанных с аутоиммунными реакциями, сопоставима со смертностью от инфекций.
Итак, мы должны сделать вывод, что не «серая слизь» является главным риском нанотехнологий, как это принято считать, а нанотехнологическая война, диверсия или сбой в защитной системе.
Важно также отметить, что боевых роботов микроскопических размеров можно производить и без помощи молекулярного производства, а с помощью классической технологии литографии, которую применяют для производства чипов. Уже в прошлом году была создана умная пыль из радиометок RFID, частицы которой были размером 0,05 мм.
Микроскопические роботы будут неспособны саморазмножаться, и производство их будет значительно дороже, но и появятся они раньше. Несколько килограммов такой смеси могут содержать миллиарды устройств, способных атаковать и людей, и машины. Даже один микроробот может убить человека, если, например, будет содержать в себе токсин ботулизма.
Фрейтас Р.Проблема Серой Слизи. http://www.proza.ru/texts/2007/11/07/59.html
Глава из отчета CRN: Опасности молекулярного производства. http://www.proza.ru/texts/2008/04/08/430.html
Лем С.Непобедимый. – М.: АСТ, 2002.
Крайтон М.Рой. – М.: Эксмо, 2004.
Глава 7
Ранее, еще в 2003 году, ученые из Института альтернативной биологической энергии (США) под руководством знаменитого Крейга Вентера синтезировали из общедоступных реактивоввполне живой бактериофаг phi-X174 (безопасный для человека и животных вирус, который внедряется в бактерию Esherichia coli)... Кстати, еще ранее, в 2002 году, Экарт Уиммер из университета Стони Брук, штат Нью-Йорк, опубликовал работу по синтезу вируса полиомиелита из кусочков молекул. Синтетические вирусные частицы оказались совершенно неотличимы от естественных по всем параметрам – размеру, поведению, заразности. Причем слово «синтез» применимо к этой работе в самом буквальном смысле: зная нуклеотидную последовательность, ученые шаг за шагом построили вирус совершенно так же, как химики синтезируют сложные молекулы. Сам синтез занял у группы три года. А в 2003 году, через год после публикации этой работы, ученые из Института альтернативной биологической энергии потратили на синтез бактериофага из заказанных по каталогу реактивов всего две недели». [16]Позже они научились сокращать время синтеза до нескольких дней.
«Опасные вирусы могут быть даже выращены ненарочно, как недавно продемонстрировали австралийские исследователи, которые создали модифицированный вирус мышиной оспы (mouse-pox) со стопроцентной смертельностью, когда пытались сконструировать вирус-контрацептив для мышей, чтобы использовать его для контроля над вредителями. Хотя этот конкретный вирус не заражает людей, предполагается, что аналогичные изменения увеличат смертельность вируса человеческой оспы. То, что подчеркивает будущую угрозу здесь – это то, что исследование было быстро опубликовано в открытой научной литературе», – пишет Бостром.
Кстати, наихудшая оценка числа жертв мутации вируса птичьего гриппа – 400 миллионов жертв. И уже идентифицированы те участки, которые нужно изменить, чтобы вирус обрел повышенную смертельность. (А именно, стал бы крепиться к верхним частям дыхательного тракта человека и мог бы в силу этого передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем.)
Из захоронений в вечной мерзлоте был извлечен вирус гриппа-испанки, расшифрован, и его описание было выложено в Интернете. Поле протестов ученых его описание убрали. Затем сам вирус по ошибке разослали в несколько тысяч лабораторий для тестирования оборудования.
Опубликованная в 2006 году статья «Биовойна для чайников» [17]была написана человеком, не имеющим познаний в области биологии, который, тем не менее, берется вывести – и выводит – генетически модифицированную флуоресцирующую колонию дрожжей за небольшой срок и небольшую сумму денег. Он предполагает, что почти так же просто можно вывести и некий опасный вариант биологической культуры.
Все это необходимо дополнить следующим. Не существует простого способа отличить по внешним признакам гражданские безопасные исследования в области биотехнологий от экспериментов, направленных на создание смертельных для человека вирусов. Этим биотехнологии существенно отличаются от ядерных технологий, которые достаточно легко обнаружить.
Что же касается наличия у отдельных людей непреодолимого желания ставить под удар интересы всего человечества, тут достаточно вспомнить хотя бы о том, что для компьютеров уже написано более миллиона вирусов и вредоносных программ, и масштабы творчества «биохакеров» могут быть не меньшими.
Доступность как угроза
Теперь давайте попробуем сделать выводы о том, какое наихудшее будущее имеет развитие биотехнологий. Наиболее страшным сценарием представляется возникновение и распространение «биохакеров»,вооруженных своего рода «биопринтером»– настольной мини-лабораторией, подключенной к компьютеру и способной порождать живые клетки с заданными свойствами.Биопринтер должен содержать в себе определенного вида синтезатор ДНК, но наиболее опасным представляется такой его вариант, который можно создать кустарно. Чтобы это сделать, в нем можно было бы использовать некие живые элементы, способные к саморазмножению. То есть ключевой структурой биопринтера окажется, скажем, колония специально генетически модифицированных дрожжей, которые способны транслировать передаваемые компьютером электрические сигналы в последовательность генетического кода и затем выдавать этот код, упакованный в вирусную оболочку. Ничего принципиально сложного и невозможного в микроорганизме, который, в зависимости от приложенного к нему электрического поля, присоединяет ту или иную букву к цепочке ДНК, нет, хотя пока что такие существа не созданы.
Для создания нелегального биопринтера понадобится только обычный компьютер, доступ в Интернет и к соответствующим программам, полученный у друзей комок «синтез-дрожжей» и набор «юного химика» для организации интерфейса. Возможно, я упрощаю, и биопринтер на самом деле сложнее, однако он относится к пространству целей и тем или иным путем он может быть создан. Я полагаю, что до создания такого устройства осталось от 10 до 30 лет.
Безусловно, биопринтер будет привлекательной игрушкой, поскольку позволит создавать, например, растения, производящие любые наркотические вещества, или оружие индивидуального наведения– то есть вирус, анонимно убивающий определенного человека или позволяющий даже зомбировать его и подчинить себе. А следовательно, он будет распространяться по криминальным каналам.
Когда десятки тысяч людей будут иметь доступ к инструменту создания оружия массового поражения, вероятность того, что некоторые из них так и поступят, будет весьма значительной. Тем более если для синтеза, скажем, вируса оспы будет достаточно скачать из Интернета некий файл и запустить его исполнение. И хотя большинство людей в мире не занимается написанием компьютерных вирусов, тем не менее более миллиона вирусов было написано, и многие из этих вирусов содержали зловредный код, приводящий к разрушению пользовательских данных.
Однако мало создать смертельный вирус. В конце концов, в природе циркулируют тысячи смертельно опасных бактерий и вирусов. Десятки тысяч природных очагов сибирской язвы имеются в России, а в Африке есть очаги смертельно опасного вируса Эбола, есть также природные очаги чумы и ее переносчиков – несмотря на все это, эти вирусы не распространяются из своих очагов поражения. Другими словами, мало синтезировать смертельный вирус, нужно создать способы его распространения.
Существенным ограничением для создания опасных вирусов является также то, что вирус, синтезированный в домашней лаборатории, будет в первую очередь угрожать своему хозяину, и хозяин прежде должен озаботиться синтезом антивируса или вакцины и введением ее себе. С другой стороны, биотехнологии могут предоставить и новые способы распространения опасного вируса. Среди возможных вариантов – вирус, имеющий очень длительный инкубационный период, генетически модифицированный промежуточный носитель вроде блохи или малярийного комара, способный активно размножаться в самых разнообразных условиях, и, наконец, некий универсальный паразит, способный поражать почти любую живую материю, но при этом вырабатывающий опасные токсины. (Например, возможно бинарное биологическое оружие, оба компонента которого распространяются медленно и незаметно, но когда их концентрация в популяции становится достаточно высокой, они все чаще встречаются в одном организме и запускают процесс быстрого умирания. Так в природе сейчас действуют, например, СПИД и лекарственно устойчивый туберкулез, которые порознь являются хроническими заболеваниями, но, действуя совместно, способны «сжечь» человека за несколько дней.)
Однако самое страшное в биологическом оружии состоит вовсе не в том, что будет создан некий вирус со стопроцентной летальностью, который поразит 100 процентов человеческого населения – эти требования слишком противоречивы, чтобы в реальности быть исполнимыми, – а в том, что одновременно в среде человеческого обитания появятся тысячи разных вирусов, бактерий, микоплазм и прочих патогенов. В этом случае даже лечение станет невозможным, так как невозможна будет диагностика, да и иммунная система не справится с тысячами разных прививок, сделанных одновременно. Кроме того, продукты «шуток» и неудачных биологических экспериментов юных хакеров будут выбрасываться в окружающую среду, поражая все другие виды живых существ, обитающих на Земле. И если людей будут защищать в первую очередь, то на биосферу ресурсов может и не хватить, и она погибнет. Конечно, к тому времени будет возможно создать несколько сверхустойчивых видов, пригодных для питания, и выращивать их в изолированных теплицах – но возможность сделать что-либо вовсе не означает, что это будет сделано вовремя.
Таким образом, вовсе не угроза какого-то одного сверхвируса может привести к человеческому вымиранию, а угроза одновременного биологического взрыва многих, даже не очень смертельных вирусов. Например, нескольких десятков вирусов с десятипроцентной летальностью будет достаточно, чтобы убить всех людей на Земле.
Противоядие: иммунизация и контроль
Очевидно, общество будет противостоять такому развитию событий. Первый и основной инструмент защиты – это создание очень жесткого контроля над средствами разработки биологических объектов. Однако чтобы достичь в этом успеха, все страны должны объединиться. Но возможен и противоположный сценарий – биологическая война всех против всех.Вторая ступень защиты – это создание всемирной иммунной системы, которая будет включать в себя средства мониторинга на местах, искусственную имплантированную в человека новую иммунную систему (уже есть опыты по пересадке иммунной системы от человека к человеку), действующую по принципу компьютерного антивируса с регулярными обновлениями, а также распыление в окружающей среде своеобразных иммунных клеток. Разумеется, всемирная иммунная система также требует всемирного единого центра власти.
Таким образом, проблема биологического оружия может привести к двум сценариям будущего:
• в результате первого применения биологического оружия происходит несколько всемирных эпидемий и мир распадается на несколько враждующих частей, в результате чего выброс опасных патогенов непрерывно растет, а способность людей организоваться и противостоять им непрерывно падает, что в конечном итоге ведет к человеческому вымиранию и деградации биосферы;
• после первого «звоночка» люди объединяются и создают средства защиты, которые перевешивают возможности дальнейшего распространения биопринтеров, описаний вирусов и самих микроорганизмов.
Все сказанное, однако, рассмотрено в отрыве от проблем ядерного оружия, нанотехнологий и искусственного интеллекта, которые будут развиваться примерно в это же историческое время.
Рекомендуемая литература
Фукуяма Ф.Наше постчеловеческое будущее. Последствия биотехнологической революции. – 2002.Чирков Ю.Ожившие химеры. М., 1989.
Бобылов Ю.Генетическая бомба. Тайные сценарии биотерроризма. – Белые Альвы, 2006.
Юдина А.Новые творцы. Игры, в которые играют боги // Популярная механика, июль 2005.
Генетический хакер может создать биологическое оружие у себя дома / Перевод статьи Поля Боутина «Биовойна для чайников» на сайте www.membrana.ru
Этвуд М.Орикс и Коростель. – М., 2007.
Глава 6
Что мы знаем, не знаем и не можем знать о нанотехнологиях
Этих молекулярных ассемблеров пока еще не существует, кроме того, многие высказывают сомнения в их практической реализуемости. Наноассемблер, по идее, представляет собой микроскопического робота размером с живую клетку, способного по программе собирать материальные объекты атом за атомом. Основная его особенность в том, что он может, при наличии энергии и материалов, собрать собственную копию, причем довольно быстро, по некоторым оценкам, ему потребуется около 15 минут. Это позволяет, получив хотя бы одного наноробота, размножить их в неограниченном количестве, а затем направить на выполнение задания.
Перспективы открываются грандиозные: например, бросив одного наноробота в раствор с питательными веществами, можно будет за несколько дней вырастить в нем двигатель для космической ракеты без единого атомарного изъяна, а значит, с крайне высокой прочностью и показателями надежности, тяги и массы. При этом потратиться придется только на сам раствор и энергию, которые в случае появления такой технологии также значительно подешевеют. Нанороботы, введенные в кровоток человеческого организма, могли бы исправлять все возможные повреждения в нем на клеточном уровне. И так далее.
Самое главное в отношении нанороботов – чтобы все эти фантастические возможности стали реальностью, достаточно произвести всего один экземпляр такой «наномашины».
В развитии нанотехнологий рано или поздно произойдет огромные перелом, или скачок, своеобразная нанотехнологическая сингулярность: до появления наноробота нанотехнологии будут очень затратной отраслью с малой отдачей, а после – рогом изобилия.
Когда будет создан наноробот
Прежде всего отметим, что наноробот возможен, потому что его аналог существует в природе. Любая живая клетка способна осуществлять молекулярное производство, то есть создавать структуры, обладающие атомарной точностью, например белки. Более того, живая клетка способна к саморепликации со скоростью одно деление в 15 минут. При этом клетка производит миллион химических операций в секунду. Таким образом, даже если не удастся сделать наноробота с помощью альтернативных механизмов, всегда можно пойти по пути копирования и подчинения природы и создать некую форму искусственной жизни, которая будет способна выполнять базовые функции будущих нанороботов.Однако есть и другие подходы к созданию нанороботов: один из наиболее обсуждаемых – это конструирование механических нанороботов из алмазоида– материала, подобного алмазу, но набираемого поатомно с помощью микроскопических манипуляторов в сложные трехмерные структуры. Уже предложены чертежи отдельных деталей – подшипников, шестеренок, которые могут стать частями этого механического наноробота. С помощью атомного силового микроскопа возможна поатомная сборка первого прототипа.
Перспективы, которые откроет создание первого наноробота, безусловно, привлекают инвестиции. Та страна или организация, которая создаст такое устройство первой, получит в свои руки абсолютное оружие.
Почему наноробот является абсолютным оружием? Потому что, во-первых, он позволяет дешево развернуть производство любого обычного оружия с огромной скоростью. В частности ракет и даже атомных бомб, если удастся наноробота научить разделять изотопы.
Во-вторых, нанороботы сами по себе станут оружием, гораздо более страшным, чем атомное. Достаточно сбросить на территорию противника несколько невидимых нанороботов, чтобы они размножились, распространились по всем щелям, а затем в час икс атаковали, производя яды в человеческих телах, устраивая замыкания в электрических цепях и так далее. Такая атака была бы страшнее атомной, поскольку была бы анонимной, неотразимой и необнаружимой до последнего момента – если не иметь своих нанороботов, объединенных в защитную сеть, подобную иммунной системе.
Следовательно, весь вопрос заключается в том, когда станут возможными нанороботы. На этот вопрос мы имеем множество ответов: от «невозможны в принципе» до «возможны через сотни лет» или «возможны через 15 лет».
Например, опубликованная в США дорожная карта по развитию нанотехнологий предполагает, что развитые нанотехнологические системы молекулярного производства станут возможными через 15–30 лет. Около сорока ученых совместно разрабатывали этот 200-страничный документ, и их выводы сразу не опровергнешь.
Напомню, что утверждение о невозможности чего-либо является гораздо более сильным логически и в силу этого гораздо более редко истинным, чем утверждение о возможности. В определенных условиях возможно все. Поэтому мы не можем опровергнуть возможность нанороботов, указав, например, что части из алмазоида будут слипаться из-за вандерваальсовых сил – потому что наверняка найдется способ предотвратить их слипание, поместив, например, в жидкую среду или использовав другой материал. Ни одна неудача в создании нанотехнологий одной страной или лабораторией не может гарантировать, что и все остальные потерпят неудачу.
Прогресс в области нанотехнологий не линеен, поскольку его потенцируют успехи в области разработки компьютеров, которые позволяют все быстрее производить вычисление и моделирование, и успехи в области биотехнологий, которые позволяют подобраться к нанотехнологиям со стороны уже существующих систем.
Кроме того, нанотехнологии потенцируют сами себя, поскольку создаваемые с их помощью инструменты позволяют узнавать все больше и получать все лучшие результаты. При этом путь разработки нанотехнологий устилают неожиданные открытия, которые позволяют уже сейчас сделать возможным то, что казалось достижимым только в далеком будущем. Например, недавно был предложен способ конструировать произвольные трехмерные формы из модифицированных особым образом аминокислот, а в другом случае – из молекул ДНК. Такое соединение био– и нанотехнологий, где биологические организмы производят кирпичики размером с крупную молекулу белка, а затем более крупные микромеханические устройства производят сборку других механизмов из этих кирпичиков, – возможно.
Нановойна и «серая слизь»
Нанотехнологии могут привести к глобальной катастрофе несколькими путями.Первый из них связан с интенсивным применением нанотехнологического оружия, причем такого, которое способно атаковать людей. Если вся земная поверхность будет засыпана микроскопическими роботами, нацеленными на обнаружение человека, проникновение под кожу, размножение в нем и атаку на него, то шансы людей на выживание значительно снизятся. При этом такое оружие может быть применено даже не в ходе войны, а как отдельная диверсия со стороны лица, обладающего доступом к программированию нанороботов.
По мере распространения нанороботов в промышленных производствах таких лиц будет становиться все больше. И все больше шансов, что появятся нанотехнологические хакеры, которые будут перепрограммировать нанороботов для своих личных целей и у которых может появиться очень большой соблазн «хакнуть» наноробота, так как наноробот, лишенный защиты, может быть использован для нелегального производства множества ценных вещей. Поэтому уже сейчас обсуждаются планы того, как зашифровать каналы управления нанороботами, чтобы исключить несанкционированный доступ. Кроме того, предлагается не выпускать нанороботов вовсе, а предоставить для целей производства нанофабрики – то есть макроскопические аппараты размером с микроволновую печь, которые, используя различные нанотехнологические достижения, будут осуществлять сборку макроскопических же объектов, не используя опасных нанороботов. Кроме того, нанофабрики будут непрерывно подключены по шифрованному каналу к центру, и в случае разрыва этого канала нанофабрика должна будет самоуничтожиться. Таким образом предполагается исключить несанкционированное ее использование.
В настоящий момент степень абстрактности таких проектов крайне велика, и мы не можем заключить, достаточны ли они для безопасного применения нанотехнологий. Важно, однако, отметить, что функционально нанофабрики и наноассемблеры взаимозаменяемы. То есть с помощью нанофабрики можно будет, вероятно, произвести робота-наноассемблера, а с его помощью – нанофабрику.
Другой вариант нанотехнологической катастрофы, получивший широкую известность, – это проблема «серой слизи», то есть неконтролируемого распространения нанороботов, которые превращают всю материю в себя.
Исследованию этого вопроса посвящена статья Р. Фрейтаса «К проблеме серой слизи», где он старается дать количественную оценку рисков такой катастрофы. Он приходит к выводу, что распространению вышедших из-под контроля нанороботов-ассемблеров препятствуют два фактора: ограниченность доступного материала и ограниченность энергии.
В качестве основного материала для нанороботов он рассматривает углерод, из которого можно делать алмазоидные структуры. Углерода в природе много, но почти везде, где он есть, нет источников энергии, которые могли бы питать процесс. При этом Фрейтас показывает, что чем интенсивнее будет саморепликация нанороботов, тем более мощный источник энергии им будет нужен, и тем большими при этом процессе будут потери тепла, которые тут же демаскируют то место, где размножаются нанороботы, для тепловых датчиков на спутниках. При этом наиболее привлекательной средой для саморепликации нанороботов будет биомасса, поскольку она содержит и углерод, и энергию, которую можно извлечь за счет окисления.
К сожалению, люди – это тоже биомасса. Все же Фрейтас полагает, что случайной катастрофической утечке самореплицирующихся роботов будет противостоять относительно просто. Для этого нужно сделать нанороботов зависимыми от какого-то редкого материала или другого условия, не встречающегося в естественной среде. Во-вторых, отслеживать любые признаки подозрительной тепловой активности, а в-третьих – создать своего рода специальную нанотехнологическую иммунную систему, которую можно будет распылять в местах вышедшего из-под контроля саморазмножения нанороботов. Поскольку боевые единицы такой системы будут заранее произведены на фабриках, полагает Фрейтас, то им не нужно будет тратиться на самокопирование, и они смогут эффективно обнаруживать и уничтожать опасных нанороботов, занятых репликацией.
С другой стороны, если не принять этих мер, то наноробот, способный к самокопированию за 15 минут, за двое суток уничтожит всю земную биомассу. При этом, если речь идет о случайной утечке, то шансы на то, что это ему удастся, достаточно малы; однако если «серая слизь» создана в результате нанотехнологической диверсии, то она может использовать более сложную тактику – а именно медленное и незаметное размножение в течение нескольких дней или недель, пока ветер не разнесет ее по всей поверхности Земли, а затем – взрывной рост из множества разных точек.
Перспективы всемирного нанотехнологического щита, который будет покрывать Землю и отслеживать любые проявления несанкционированной нанотехнологической активности, выглядят весьма туманно, поскольку, например, система всемирной ПРО до сих пор труднореализуема не только технологически, но и уперлась в массу препятствий политического характера. Кроме того, любой активный щит, подобный иммунной системе, может быть склонен к реакциям аутоиммунного характера. Одна неверная команда, данная оператором всемирного щита, может привести к тому, что этот щит атакует всю земную поверхность одновременно. Недаром и у человека смертность от диабета, аллергии и ряда нейродегенеративных заболеваний, связанных с аутоиммунными реакциями, сопоставима со смертностью от инфекций.
Итак, мы должны сделать вывод, что не «серая слизь» является главным риском нанотехнологий, как это принято считать, а нанотехнологическая война, диверсия или сбой в защитной системе.
Важно также отметить, что боевых роботов микроскопических размеров можно производить и без помощи молекулярного производства, а с помощью классической технологии литографии, которую применяют для производства чипов. Уже в прошлом году была создана умная пыль из радиометок RFID, частицы которой были размером 0,05 мм.
Микроскопические роботы будут неспособны саморазмножаться, и производство их будет значительно дороже, но и появятся они раньше. Несколько килограммов такой смеси могут содержать миллиарды устройств, способных атаковать и людей, и машины. Даже один микроробот может убить человека, если, например, будет содержать в себе токсин ботулизма.
Рекомендуемая литература
Дрекслер Э.Машины созидания. Грядущая эра нанотехнологии. – Anchor Books, 1986. http://mikeai.nm.ru/russian/eoc/eoc.htmlФрейтас Р.Проблема Серой Слизи. http://www.proza.ru/texts/2007/11/07/59.html
Глава из отчета CRN: Опасности молекулярного производства. http://www.proza.ru/texts/2008/04/08/430.html
Лем С.Непобедимый. – М.: АСТ, 2002.
Крайтон М.Рой. – М.: Эксмо, 2004.