Nanoroboty stanowią jeden ze sztandarowych motywów fantastyki naukowej już od przełomu lat 80. i 90. XX w., pełniąc tam często rolę wszechpotężnej, magicznej wręcz maszynerii wywracającej na nice wszelkie zasady znanego nam świata.
W tym samym okresie rozpoczęliśmy również faktyczne tworzenie realnych nanomechanizmów: silników, przekładni, pojazdów, czujników albo podzespołów elektronicznych wykonywanych w skali atomowej i zbudowanych z dziesiątek bądź setek molekuł. Dlaczego zatem, pomimo dekad rozwoju i zdolności do budowania coraz bardziej złożonych struktur, zapowiedziana przez autorów SF, wielka, postprzemysłowa rewolucja nadal nie nadchodzi? Najkrócej mówiąc dlatego, że aby dana technologia mogła wywołać przesilenie i zmianę, nie wystarczy jedynie umieć coś zrobić, należy jeszcze umieć wykonać to odpowiednio efektywną i wydajną metodą.
Technologiczno-gospodarcza masa krytyczna
Każdy wynalazek ma praktyczny sens jedynie w sytuacji, gdy istniejący w danym czasie i miejscu stan techniki oraz otoczenie społeczno-gospodarcze pozwalają na jego upowszechnienie, tworząc pozytywne sprzężenie zwrotne, zwielokrotniające zarówno związany z nim popyt, jak i dostępne moce produkcyjne. Przykładowo, silnik parowy pozwolił na wzrost wydobycia węgla, zasilającego kolejne maszyny związane z jego wydobyciem i transportem.
Nanofabrykacja potencjalnie ma podobny, a nawet dużo większy potencjał. Pierwszy uniwersalny syntezator molekularny byłyby bowiem zdolny wykonać dowolny obiekt materialny, wliczając w to również organizmy żywe i nanomaszyny, a zatem również swoje własne kopie. Oznacza to zatem, że zbudowanie już jednego takiego urządzenia o racjonalnej ekonomicznie sprawności, rozpoczęłoby erę ich wykładniczej autoreplikacji i upowszechnienia. Oznacza to jednak także, iż masowa produkcja nanofabrykatorów wymaga istnienia… nanofabrykatorów, których po prostu w dalszym ciągu nie potrafimy zbudować. Nie istnieją jednak przesłanki sugerujące, by miało być to z jakiegoś powodu fizycznie niemożliwe, zaś ze świata biologii znamy liczne przykłady biomechanizmów działających na bardzo podobnych zasadach.
Naśladowanie i rozszerzanie biologii
Rozsądne wydaje się zatem prowadzenie poszukiwań właśnie w takim kierunku, dążąc do fabrykacji, która przypominałoby raczej hodowlę żywych struktur. W komórkach żywych organizmów, synteza molekularna zachodzi nieustannie, równolegle i na masową skalę realizowana przez białka będące biologicznym nanomechanizmami. Ingerowanie w ludzką i nie tylko ludzką biologię wydaje się zresztą jednym z istotnych obszarów docelowych zastosowań. Urządzenia wielkości krwinek czy nawet organelli mogłyby naprawiać komórki, niszczyć zmiany nowotworowe, bakterie, wirusy i patogeny albo też wzmacniać możliwości ludzkich mięśni, organów oraz sieci nerwowej.
Drexlerowska ekonomia post-deficytowa
Opracowanie technologii nanobotów konstrukcyjnych odmieniłoby zarówno cywilizację techniczną, jak i ekonomię. Koszty produkcji dóbr oraz samych środków produkcji osiągnęłyby swoje minimalne ekstremum limitowane już tylko prawami fizyki. Cennymi zasobami pozostałyby zaś energia oraz niektóre rodzaje rzadkich pierwiastków. Unicestwieniu uległyby światowe łańcuchy dostaw, jak również tradycyjnie rozumiany kapitalizm, czy nawet dotychczasowe rozumienie bogactwa, prowadząc do zasadniczych przesunięć struktury władzy i wyłonienia nowych elit ekonomicznych funkcjonujących zapewne w oparciu o patenty, licencje i prawa autorskie.
Co więcej, byłby to przewrót nie tylko na skalę naszego globu, ale też technologia nadająca zupełnie nowy wymiar koncepcji podboju kosmosu oraz jego gospodarczego wykorzystania. Budowa dowolnie rozległej infrastruktury na nadającej się do tego planecie wymagałaby już jedynie dostarczenia „ziarna” oraz czasu niezbędnego na jego właściwy rozwój. Wbrew wizjom znanym z niektórych filmów SF efekty działania roju samopowielających nanorobotów nie byłyby jednak natychmiastowe. W dalszym ciągu bowiem obowiązywałyby nas tak limity podaży energii i materii (w tym deficytowych, krytycznych pierwiastków), jak i ograniczenia termiczne reakcji chemicznych, których ignorowanie mogłoby skutkować zniszczeniem zarówno tworzonych właśnie obiektów, jak też budującego je nano. Pomimo konieczności funkcjonowania w obrębie obowiązujących praw fizyki, byłby to jednak w dalszym ciągu absolutny punkt zwrotny dalszego rozwoju ludzkości.
Szara maź, „zbuntowane” nano i inne problemy
Większość narzędzi może zostać zastosowana zarówno w konstruktywnych, jak i destruktywnych celach, wyrwać się spod kontroli lub w dłuższej perspektywie zaowocować niekorzystnym wpływem na otoczenie w wyniku złożonych interakcji, które trudno było przewidzieć przed ich wystąpieniem.
Z podobną sytuacją mamy do czynienia również w tym przypadku, zaś oprócz licznych korzyści, pojawiłyby się również problemy i zagrożenia. Mechanizmy taniej i samonapędzającej się produkcji równie łatwo i masowo mogą też niszczyć albo konstruować struktury, które w danym miejscu będą szkodliwe. Nanoasemblery dadzą się zatem zastosować zarówno do celów wojskowych, jak też do przeprowadzania aktów terroryzmu.
Potencjalnym wyzwaniem jest również nie tyle nawet system wypowiadającym nam posłuszeństwo, co właśnie asembler molekularny zbyt doskonale i dosłownie realizujący cel, do którego został powołany. Dobrą ilustrację stanowi eksperyment myślowy Nicka Bostroma znany jako „Maksymalizator Spinaczy”, w którym efektem nakazania autonomicznej fabryce osiągnięcia jak największej produkcji staje się przerobienie na spinacze biurowej całej masy Układu Słonecznego.
Mira Żmijewska