「レプリケーター」の概念は私たちの集合的な想像力に根ざしており、スタートレックにインスピレーションを得た未来へと私たちを導きます。食事は必要ですか？レプリケーターのボタンを押します。レンチが必要ですか?同じボタンを押します。作りたいものはその場で作れる、SFは自由だ。
しかし、それはただのサイエンスフィクションなのでしょうか？
「原子ごとに」物を構築するという概念は、によって最初に提案されました。 リチャード·ファインマン で 素晴らしいスピーチ これはおそらくナノテクノロジーの研究に刺激と魅力を与えることに貢献したと思われます。その後、このアイデアは 1959 年代と 80 年代に注目を集め、科学的で一般的な研究によって促進されました。 K・エリック・ドレクスラー、ナノテクノロジーの父として知られる技術者および理論家。
レプリケーターを構築できる可能性はどのくらいあるでしょうか?
ファインマンによれば、この方法で分子や原子を組み立てることを禁止する物理法則は存在しないという。それはもっともらしいだけでなく、私たち自身が「ナノファブリケーション」の生きた例なのです。細胞は、設計図 (DNA) を使用したり、分子の「鋳造所」 (リボソーム) に指示を与えるメッセージ (RNA) をエンコードしたりするために必要な装置を備えています。
しかし、もはや自然だけが「レプリケーター」ではありません（より正確な用語は「ナノマニュファクチュアラー」ですが、私は引き続き「人気のある」レプリケーターも使います。私はトレッキーなので、それが理由です）。人間の創造力はすでに、無限小スケールでも動作する合成ツールを考案していますが、微調整すべき点があることは明らかです。
どうしたの？
レプリケーターの実際的な設計に対する障害は、本一冊分にもなるほどです。 そして彼らは確かにいっぱいになりました 有名な議論 ドレクスラー自身とノーベル賞受賞化学者との関係 リチャード・スモーリー。スモーリー氏は、「ベタつき指」と「太い指」の問題を強調しました。単純な名前の背後にあるこれらの問題は、分子や原子の機械的操作に固有の困難さを明確に表しています。私たちの体は、物がどのように作られるかの一例ですが、非常に小さいものに「触れる」のは簡単ではありません。
スモーリー氏は、ナノメーカーは細胞内で起こるような化学プロセスを通じて機能する可能性があると示唆した。しかし、この観点には、製造できる分子の種類が限られていることや、まだまったく知られていない広大な化学分野を開発する必要があることなど、重大な欠点もあります。
レプリケーター、不信感が蔓延していますか？
長い話を手短に言うと、近年の科学的思想はスモーリーの立場に固まっており、レプリケーターに関する研究の勢いが鈍化している。それにもかかわらず、今日のナノボット（ナノサイズのロボット）と明日のナノメーカーが社会に革命を起こす可能性に対する一部の科学者の自信は変わっていない。現在、実用的なナノファブリケーションに最も近いものは、 ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR)、DNA配列決定、感染症検査、法医学調査の普及の背後にある独創的な発明です。
どのように機能するのでしょうか? Photoshop の「クローン スタンプ」に似たものだと考えてください。 「試薬」と呼ばれる化学物質の特定の混合物と「サーマルサイクラー」と呼ばれる特別な機械を使用して、PCR は遺伝物質の特定の鎖を何億回も複製します。
要約すると
ナノ製造は確かに可能ですが、障害は非常に大きいです。しかし、それが人類の文明にもたらす可能性がある革命を考えると、レプリケーターを持つという考えはあまりにも諦められないほど誘惑的です。賞品は忍耐に値するものであり、人類はそれを追い続けます。フロンティアサイエンス、一言で言えば科学です。それで十分です。
