Grå goo

Den här artikeln handlar om domedagsscenariot. För videospelet, se Grey Goo .

Grey goo (även stavat som grey goo ) är ett hypotetiskt globalt katastrofscenario som involverar molekylär nanoteknik där självreplikerande maskiner som är okontrollerade förbrukar all biomassa på jorden samtidigt som de bygger många fler av sig själva, ett scenario som har kallats ekofagi (den bokstavlig konsumtion av ekosystemet). Den ursprungliga idén antog att maskiner var designade för att ha denna förmåga, medan populariseringar har antagit att maskiner på något sätt kan få denna förmåga av misstag.

Självreplikerande maskiner av den makroskopiska sorten beskrevs ursprungligen av matematikern John von Neumann och kallas ibland för von Neumann-maskiner eller klingande replikatorer . Termen grey goo myntades av nanoteknikpionjären K. Eric Drexler i sin bok Engines of Creation från 1986 . 2004 uttalade han "Jag önskar att jag aldrig hade använt termen "grå goo". Engines of Creation nämner "gray goo" som ett tankeexperiment i två stycken och en anteckning, medan den populariserade idén om grey goo först publicerades i en massupplaga, Omni , i november 1986.

Definition

Termen användes först av pionjären inom molekylär nanoteknik K. Eric Drexler i Engines of Creation (1986). I kapitel 4, Engines Of Abundance , illustrerar Drexler både exponentiell tillväxt och inneboende gränser (inte grey goo) genom att beskriva " torra " nanomaskiner som bara kan fungera om de ges speciella råvaror :

Föreställ dig en sådan replikator som flyter i en flaska med kemikalier, gör kopior av sig själv...den första replikatorn sätter ihop en kopia på tusen sekunder, de två replikatorerna bygger sedan två till inom de närmaste tusen sekunderna, de fyra bygger ytterligare fyra, och åtta bygger ytterligare åtta. Vid slutet av tio timmar finns det inte trettiosex nya replikatorer, utan över 68 miljarder. På mindre än ett dygn skulle de väga ett ton; på mindre än två dagar skulle de väga tyngre än jorden; på ytterligare fyra timmar skulle de överstiga solens massa och alla planeter tillsammans - om flaskan med kemikalier inte hade tagit slut långt innan.

Enligt Drexler populariserades termen av en artikel i science fiction-tidningen Omni , som även populariserade termen "nanoteknik" i samma nummer. Drexler säger att vapenkontroll är ett mycket större problem än gråa "nanobugs".

Drexler beskriver grey goo i kapitel 11 i Engines of Creation :

Tidiga assembler-baserade replikatorer kunde slå de mest avancerade moderna organismerna. "Växter" med "löv" som inte är effektivare än dagens solceller skulle kunna konkurrera ut verkliga växter och tränga biosfären med ett oätligt lövverk. Tuffa, allätande "bakterier" skulle kunna konkurrera ut verkliga bakterier: de kan spridas som blåsande pollen, replikera snabbt och reducera biosfären till damm på några dagar. Farliga replikatorer kan lätt vara för tuffa, små och snabbt sprida sig för att stoppa - åtminstone om vi inte förberedde oss. Vi har tillräckligt med problem med att kontrollera virus och fruktflugor.

Drexler noterar att den geometriska tillväxten som möjliggörs av självreplikering i sig är begränsad av tillgången på lämpliga råmaterial. Drexler använde termen "grey goo" inte för att indikera färg eller textur, utan för att betona skillnaden mellan "överlägsenhet" i termer av mänskliga värderingar och "överlägsenhet" i termer av konkurrensframgång:

Även om massor av okontrollerade replikatorer inte behöver vara gråa eller klibbiga, betonar termen "grey goo" att replikatorer som kan utplåna liv kan vara mindre inspirerande än en enda art av crabgrass. De kan vara "överlägsna" i en evolutionär mening, men detta behöver inte göra dem värdefulla.

Bill Joy , en av grundarna av Sun Microsystems, diskuterade några av problemen med att utöva denna teknik i sin nu berömda artikel 2000 i tidningen Wired , med titeln "Why The Future Doesn't Need Us" . Som ett direkt svar på Joys oro publicerades den första kvantitativa tekniska analysen av ekofaginscenariot 2000 av nanomedicinpionjären Robert Freitas .

Risker och försiktighetsåtgärder

Drexler medgav nyligen att det inte finns något behov av att bygga något som ens liknar en potentiell skenande replikator. Detta skulle undvika problemet helt. I en artikel i tidskriften Nanotechnology hävdar han att självreplikerande maskiner är onödigt komplexa och ineffektiva. Hans tekniska bok från 1992 om avancerad nanoteknik Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computation beskriver tillverkningssystem som är fabriker i skrivbordsskala med specialiserade maskiner på fasta platser och transportband för att flytta delar från plats till plats. Ingen av dessa åtgärder skulle hindra en part från att skapa ett beväpnat grått, om något sådant var möjligt.

Kung Charles III (då prins av Wales ) uppmanade British Royal Society att undersöka de "enorma miljömässiga och sociala riskerna" med nanoteknik i en planerad rapport, vilket ledde till mycket mediakommentarer om grå smuts. Royal Societys rapport om nanovetenskap släpptes den 29 juli 2004 och förklarade att möjligheten av självreplikerande maskiner ligger för långt fram i tiden för att vara till bekymmer för tillsynsmyndigheter.

Nyare analys i artikeln Safe Exponential Manufacturing från Institute of Physics (samskriven av Chris Phoenix, forskningsdirektör vid Center for Responsible Nanotechnology, och Eric Drexler), visar att faran med grå smuts är mycket mindre trolig än tänkte ursprungligen. Andra långsiktiga stora risker för samhället och miljön från nanoteknik har dock identifierats. Drexler har gjort en något offentlig ansträngning för att dra tillbaka sin gråa goo-hypotes, i ett försök att fokusera debatten på mer realistiska hot förknippade med kunskapsaktiverad nanoterrorism och andra missbruk.

I Safe Exponential Manufacturing , som publicerades i ett nummer av Nanotechnology 2004 , föreslogs att det inte skulle behövas att skapa tillverkningssystem med förmågan att replikera sig själv genom att använda sina egna energikällor. Framsynsinstitutet rekommenderade också inbäddning av kontroller i molekylära maskiner. Dessa kontroller skulle kunna förhindra någon från att medvetet missbruka nanoteknik och därför undvika det gråa goo-scenariot.

Etik och kaos

Grey goo är en användbar konstruktion för att överväga låg sannolikhet, hög effekt utfall från framväxande teknologier. Därför är det ett användbart verktyg inom teknikens etik . Daniel A. Vallero använde det som ett tankeexperiment i värsta fall för teknologer som överväger möjliga risker med att utveckla en teknik. Detta kräver att ett beslutsträd eller händelseträd inkluderar även extremt låga sannolikhetshändelser om sådana händelser kan ha en extremt negativ och irreversibel konsekvens, dvs tillämpning av försiktighetsprincipen . Dianne Irving förmanar att "alla fel i vetenskapen kommer att ha en porlande effekt". Vallero anpassade denna hänvisning till kaosteori till framväxande teknologier, där små förändringar av initiala förhållanden kan leda till oförutsedda och djupt negativa nedströmseffekter, för vilka teknologen och den nya teknikens förespråkare måste hållas ansvariga.

I fiktion

Huvudartikel: Självreplikerande maskiner i fiktion

Se även

• Alkahest
• Astrochicken
• Claytronics
• Kattens vagga
• Mikrosimmare
• Molekylär maskin
• Gem maximizer
• Programmerbar materia
• Självreplikerande maskin
• Själv-omkonfigurerande modulär robot
• Smartdust
• Syntetisk biologi
• Verktygsdimma

Vidare läsning

•   Lynn Margulis och Dorion Sagan – Vad är livet? (1995). Simon & Schuster. ISBN 0-684-81087-5
• Bill Bryson A Short History of Nearly Everything (2003)
• Green Goo—Life in the Era of Humane Genocide av Nick Szabo
• Green Goo: Nanoteknik kommer till liv!
• Green Goo: The New Nanotthreat från Wired

externa länkar

• Vissa gränser för global ekofagi av biovorösa nanoreplikatorer, med rekommendationer från offentliga riktlinjer
• Säker exponentiell tillverkning Papper som är kritiska till "grey goo", sammanfattas i artikeln Nanotechnology-pionjären slår sönder "grey goo"-myter
• Onlineupplaga av Royal Societys rapport Nanovetenskap och nanoteknologi: möjligheter och osäkerheter
• UK Government & Royal Society commission on nanotechnology and nanoscience
• Nanoteknik: Drexler och Smalley argumenterar för och emot "molekylära assemblerare" ( Richard Smalley hävdar att kemilagar innebär att det kommer att vara omöjligt att någonsin skapa "självreplikerande nanobotar" vars förmåga att sätta ihop molekyler är väsentligt annorlunda än det biologiska jagets. Några pro-nanobot-svar på Smalleys argument kan hittas på Debate About Assemblers — Smalley Rebuttal , The Drexler-Smalley-debatt om molekylär sammansättning , Of Chemistry, Nanobots, and Policy , och Is the Revolution Real? )
• Nanotechnology and the Grey Goo Problem , BBC