分子製造とは何ですか？

分子製造とは、再プログラミング可能なナノスケール「アセンブラー」を将来的に使用して、原子ごとに製品を構築することです。 分子アセンブラは、炭素などの単一原子を原子精度で表面に配置できるナノスケールのロボットマニピュレータです。 日常の人は、この技術を「ナノファクトリー」の形で体験します。これは、プロパンガスなどの精製原料を使用する内蔵型デスクトップ分子製造ユニットです。

分子アセンブラーが人間に役立つためには、自分自身のコピーを作成できる必要があります。 そうしないと、単一のアセンブラがかなりのサイズまたは価値のあるものを作成するのに時間がかかりすぎます。 多数のアセンブラーを連携させることができれば、彼らは高スループットで完全に自動化されたプロセスを使用して、原子精度でマクロスケール製品を構築できます。 これは十分に重要であり、技術的な障害が克服された場合、テクノロジーは別の産業革命を開始し、おそらく最初の2つよりもさらに変革をもたらします。

分子アセンブラーと分子製造は新しいものではありません。 私たちの体には、リボソームと呼ばれる細胞小器官が数兆個あります。 リボソームは大量に働き、極限環境微生物からシロナガスクジラに至るまで、自然界のあらゆる生物のあらゆるタンパク質を合成します。 すべての生物は、すでに基本的なタンパク質合成機構を備えていた共通の祖先から進化したため、その基本設計はすべて同じです。 もちろん、リボソームも自己複製します。

それ自体のコピーを作成できる無機分子アセンブラーが作成された場合、プログラミングによって直接制御されるタイプであるにもかかわらず、「生命」の新しいフォームを作成できます。 このアイデアは分子製造と呼ばれ、その技術的な詳細のいくつかは実際に解決されています。 理論家は、物理的に実行可能なナノスケールのギア、モーター、バッテリー、ワイヤー、可動ロッド、選別機、シャフトなどを設計しました。 これらのナノスケールデバイスの一部はすでに製造されており、他のデバイスは積極的に取り組んでいます。

分子製造には、社会をひっくり返す可能性がありますが、それを聞いた人はほとんどいません。 多くの場合、分子製造のアイデアは、一般にナノテクノロジーの幅広い分野の他の可能なアプリケーションと組み合わされるか、または融合され、後者の規制政策を考え出すことを困難にします。 ある研究では、ナノテクノロジーに関する世論は、トピックの紹介方法をほんの数文変更するだけで簡単に操作できることがわかりました。 知識のこれらのギャップは、分子製造の未来の可能性と規制の方法についてさらに議論したいと考えている未来派や政策立案者にとって心配なものです。