آيا ننو تکنولوژي واقعي است؟
سام قندچی
فهرست مطالب
پيشگفتار
آيا کشورهاي توسعه نيافته بايستي به اين موضوع فکر کنند؟
اسمبلي مولوکوليMolecular Assembly چيست؟
چرا نوآفريني مصنوعي مهم است؟
نتيجه گيري
پيشگفتار
بحث بسيار مهمي اکنون در جمع محققين نانوتکنولوژيnanotechnology در جريان است. اين بحث به نام جدل درکسلر-اسماليDrexler-Smalley debate خوانده ميشود، و برروي موضوع اسمبلي مولوکوليmolecular assembly متمرکز است. اريک درکسلرEric Drexler بيست سال پيش ننوتکنولوژي را بنيانگذاري کرد، و رئيس هيئت مديره موسسه فورسايت است. ريچارد اسمالي از برندگان جايزه نوبل در شيمي و محقق ننوتکنولوژي در 10 سال گذشته بوده است، و بر روي امکانات کاربردي ننوتوب کربنيcarbon nanotubes کار کرده است.
جالب است که يکي از برجسته ترين نظريه پردازان عصر ما، که از شخصيت هاي دانش هوش مصنوعي است، يعني ري کورزويل Ray Kurzweil، اين جدل درکسلر-اسمالي را با دقت مورد خطاب قرار داده است. مقاله کورزويل شرح جز به جز تکنيکي اين جدل است، و او به شکل علمي نشان ميدهد که چرا مهم است که از ديدگاه درکسلر حمايت شود.
به نظر من، جدل درکسلر-اسمالي، اهميتي در فراسوي تعلقات عرصه هاي ويژه تحقيقاتي آن ها دارد، نظير بحث هاي مشابه 20 سال پيش در عرصه هوش مصنوعي، وقتيکه از سوئي مکارتيMcCarthy و مينسکيMinsky معتقد بودند هوش مصنوعي امکان پذير است، و از سوي ديگر، کساني نظير درايفوسDreyfus و سرلSearle، يا امکانAI را نفي ميکردند و يا آنرا خيلي ضعيف مي ديدند. من درباره منازعات هوش مصنوعي در جاي ديگر نوشته ام.
بيست سال بعد يعني امروز، آشکار است که هوش مصنوعي امکان پذير است، اگرچه با هوش طبيعي يکي نيست، اما از بسياري جنبه ها، مثلأ براي کار کردن با مقادير زياد اطلاعات، از هوش طبيعي هم پرقدرت تر است. بنابراين واقعأ هوش *مصنوعي* است، و نه به مفهوم تحقير آميز کلمه. به همينگونه الماس مصنوعي ننوتک ميتواند يک آفرينش جديد باشد، حتي بهتر از اصل، چه از نظر زيبائي، چه از نظر دوام، و يا از لحاظ خواص ديگر.
آيا کشورهاي توسعه نيافته بايستي به اين موضوع فکر کنند؟
آنچه که در اين منازعات مهم است اين است که اگر مردم اين نظر را به پذيرند که خلق مجدد جهان غير ممکن است، آنچه که مخالفين ننوتکنولوژي تبليغ ميکنند، ممکن است که ما يک فرصت تاريخي را از دست بدهيم، فرصتي که ميتواند از انقلاب کامپيوتري 20 سال گذشته نيز مهمتر باشد.
ممکن است به پرسيد که اين جدل چه اهميتي براي کشورهاي توسعه نيافته نظير ايران دارد، و اينکه چرا روشنفکران ايراني بايستي اصلأ نگران اين موضوع بوده و در اين رابطه به خود زحمت دهند؟ همانگونه که سالها پيش، براي بسيارنياز ورود به منازعات هوش مصنوعي و جامعه فراصنعتي مايه شگفتي بود، وقتي که حتي جامعه صنعتي نيز به سختي در ايران توسعه يافته است. اما امروز، همه به اهميت کامپيوتر، اينترنت و اقتصاد گلوبال براي ايران اذعان دارند، و اينکه چرا موضوعاتي نظير ملحق شدن به سازمان جهاني تجارتWTO اهميت بسيار زيادي براي ايران حال و اينده ايران دارد، وحتي بسياري از روشنفکران ايران هم اکنون در اين تلاش ها فعال هستند.
به همينگونه ننوتکنولوژي ميتواند مهمترين تکنولوژي اي باشد که حتي سلول هاي سوختيfuel cells تازه خلق کند، و به عصر نفت پايان دهد، و نه تنها بر اقتصاد کشورهاي توليد کننده نفت نظير ايران، تأثير جدي بگذارد، بلکه کل توليد صنعتي در سطح جهاني، که بر توليد انرژي استوار است را دگرگون کند، و تأثير جدي بر فقر و ثروت در هر نقطه جهان بگذارد.
و هيچ دليلي ندارد که دانشمندان کشوري نظير ايران در توسعه ننوتکنولوژي شرکت نکنند، وقتيکه اين تکنولوژي نه تنها برروي کشورهاي توسعه يافته، بلکه برروي بازده توليد جهاني در فراسوي يک مقياس بزرگ order of magnitude تأثير گذار است.
آنجه در بالا ذکر کردم دليل آن است که چرا بنظر من، دنبال کردن جدل درکسلر-اسمالي، براي روشنفکران ايران مهم است.
اسمبلي مولوکوليMolecular Assembly چيست؟
اولين بروسه هاي توليدي مانوفاکتور در پايان قرون وسطي در اروپاي اواخر سالهاي 1500 شکل گرفتند. اين توليد عبارت بود از ساختن اشيأ از مواد اوليه با دست يا با ماشين آلات به طور سيستماتيک همراه تقسيم کار. سپس اختراع ماشين بخار در قرن هجدهم، ماشين آلات متحرک را بوجود اورد، که با نيروي مهار شده توسط اين موتور ها به حرکت در ميآمدند. مانوفاکتور به کارخانه توسعه يافت، و بدينگونه سيماي کره زمين طي دويست سال بعد از آن، کاملأ دگرگون شد.
امروز ننوتکنولوژي درباره اسمبلي مولوکولي است، که نوع مينياتوري مانوفاکتور است، و ميتواند اساسأ دنيا را از نوبيآفريند، آنهم با بازدهي بهتر، و نتيجه آن نه تنها ميتواند به وابستگي به مواد خام طبيعي پايان دهد، بلکه ممکن است توسعه صنعتي را کامل کند. آنگونه که دنيل بل بخوبي نشان داده، جامعه صنعتي اساسأ عصر انرژي تمدن بشر بود، توليدي با ماشين آلات متحرک که از انرژي مهار شده استفاده ميکردند.
در نتيجه ننوتکنولوژي ميتواند بطور موفقيت آميزي مابقي توليد کشاورزي و صنعتي را کامل کند، و نه تنها از طريق حل مسأله انرژي، بلکه همچنين، از طريق افزودن هوش به موضوعات اين تمدن هاي بشري. به طور خلاصه ميتواند به تمام فعاليت هاي توليدي که در شيوه هاي توليد ماقبل صنعتي هستند کمک کند که به توليد هوشمند فراصنعتي برسند، هم آنگونه که برنامه هاي کامپيوتري هوشمند در توليدات تکنولوژي نوينhigh tech امروز به کار برده ميشوند. يعني پس از توسعه ننوتک، اينگونه توليدات هوشمند براي همه فعاليت هاي توليدي به کار خواهند رفت.
عبارات زير آنگونه ايست که کورزويل استفاده از هوش را در ننوتک توضيح ميدهد، با استفاده از اصطلاح *نرم افزار* به معني وسيع کلمه:
"هرچند پيکربندي هايconfigurations بسياري پيشنهاد شده، يک اسمبلر نوعيtypical assembler، به صورت يک واحد روي ميزي توصيف شده، که ميتواند هر محصولي که از نظر فيزيکي ممکن، و ما برايش توصيف ترم افزاري داشته باشيم را، توليد کند. محصولات ميتوانند از کامپيوتر باشند تا لباس، آثار هنري باشند تا غذاي پخته شده. محصولات بزرگتر، نظير اثاثيه، ماشين، و حتي خانه نيز ميتوانند به صورت قايسيmodular ساخته شوند، يا از طريق ساختن اسمبلرهاي بزرگتر. آنچه که از اهميت ويژه برخوردار است اسمبلري است که که ميتواند کپي خود را خلق کند. هزينه افزوده براي ساختن هر محصول فيزيکي، که شامل هزينه خود اسمبلر هم ميشود، چند پنيpennies براي هر پوند خواهد بود، اساسأ قيمت مواد خام آن. البته هزينه واقعي در ارزش اطلاعاتي خواهد بود که هر محصول را توصيف ميکند ، يعني نرم افزاري که پروسه اسمبلي را کنترل ميکند. در نتيجه هر چيز با ارزش در جهان، از جمله خود اشيأ فيزيکي، اساسأ از اطلاعات تشکيل ميشوند. ما ازامروز از چنين شرايطي چندان دور نيستيم، چرا که "محتوي اطلاعاتي" محصولات بطور سريعي به خط مجانب صد درصد ارزش آنها مماس ميشود." ري کورز.يل-جدل درکسلر-اسمالي درباره اسمبلر مولوکولي، 3 دسامبر، 2003]
عبارات بالا بيان اصل آنچيزي است که در پاراديم ننوتک براي دنيا اهميت دارد. اگر نيوتون قوانين حرکت را توصيف کرد، و در پي آن، لاپلاس بحث ميکرد که اگر شرايط اوليه جهان را داشته باشيم، با دانش قوانين نيوتون، ميتوان جهان در هر لحظه را پيش بيني کرد، ما نيز در اينجا شاهد آنيم که علم در 300 سال گذشته توصيف ساختمان اشيأ را انجام داده، و آن به اين معني است که ميشود، آنگونه که در همانجا کورزويل از سخنراني تاريخي 1959 فيزيک دان معروف فينمنFeynman نقل ميکند، در نهايت تمام طبيعت را مصنوعأ از نو "اتم به اتم" ساخت.
چرا نوآفريني مصنوعي مهم است؟
چه اهميتي دارد که ما آب را از دو اتم هيدرژن و يک اتم اکسيژن بسازيم؟ براي آنکه اگر مولکولهاي آب را اينگونه بسازيم، شبيه يک اسمبلي توليدي است، و ميتواند تريليون و تريليون بار ساخته شود، يعني انگونه که فينمنFeyman اشاره ميکند، اشيأ اتم به اتم ميتوانند "مانور" داده شوند، و مواد در نتيجه ميتوانند کارآراتر شوند، و با خواص دلخواه توليد شوند. بيشتر آنکه در مواردي که کمبود يا خطرات مخيط زيستي وجود دارد، مثلأ مورد نفت در دنياي کنوني، که وابستگي به سوخت فسيل از نظر محيط زيستي کشنده است، ننوتک ميتواند يک الترناتيو پاکيزه در مقياس اقتصادي موثر، ارائه کند.
همچنين اينگونه پروسه هاي مصنوعي ننوتک ميتوانند بسياري از اشتباهات که در پروسه هاي طبيعي هستند را اجتناب کنند، همانگونه که کامپيوتر در مقايسه با انسان، براي پروسه کردن مقاديرزياد اطلاعات، کمتر اشتباه ميکند. اين موضوع در پروسه هاي بيولوژيک مهم است، زمانيکه امراضي نظير سرطان نتيجه اشتباهات در عملکرد سلولها در پروسه هاي طبيعي هستند.
آيا تمام اين پيشرفت ها ميتوانند خطرات و مسائلي را هم باعث شوند؟ البته! کورزويل مثال خوبي از شبکه هاي کامپيوتري و ويروس ها ميزند که از طريق اين شبکه ها پخش ميشوند، و اشاره ميکند که ما امروز حاضر نيستيم کامپيوتر و اينترنت را به خاطر ويروس به دور بريزيم ، و به جاي بازگشت به عقب، ما دفاع در برابر ويروس را بوجود مياوريم.
البته مسدله اصلي منقديني نظير اسمالي خطرات نيستند. خطراتي نظير مسائل مکانيسم هاي خود سازself-replicating. چرا که همانگونه که همه ميدانيم خود سيستمهاي خودسازطبيعت، نظير سلولهاي انسان، مسأله کپي هاي غلط را به کرات نشان ميدهند، که دليل امراضي نظير سرطان است. و نه تنهاسرطان، بلکه تمام پروسه سالخوردگي و امراضي نظير الزايمرAlzheimer's نتيجه اشتباهات سلولهاي خود ساز طبيعت هستند. بنابراين کنترل در سيستمهاي خود ساز مصنوعي ميتوانند حتي براي حل اينگونه مسائل هم به کار روند.
به عبارت ديگر، خطرات بالا موضوع اصلي منقديني نظير اسمالي نيست. اصل بحث آنها همانند درايفوسDreyfus و بحثهاي شطرنج وي، در زمان آغازغرصه دانش هوش مصنوعيAI، است، يعني آنها بحث ميکنند که اسمبلر مولوکولي غير ممکن است، با اشاره به موضوعاتي نظير انگشتان چاق در ننوتک، که اساسأ معني اش اين است که دست روباطي که براي وصل کردن اتمها بکار ميرود، وقتي به اندازه هاي کوانتومي تزديک شويم، بخاطر تأثيرات کوانتومي عدم تعين، نميتواند آزادانه حرکت کند. اما همانگونه که کورزويل به نحو احسنت نشان ميدهد، اندازه هاي ننوتک به مراتب از اندازه هاي کوانتومي که در انها اين عدم تعين ها معني ميدهند، بزرگتر هستند، و حتي اگر چنين فاکتورهائي هم وارد شوند، و مشکل ايجاد کنند، آنها مسائلي براي حل کردن هستند، و نه براي دلسرد شدن از امکان ننوتک.
نتيجه گيري
اساسأ دانشمندان در 300 سال گذشته، دنيا را با فرمولهاي مختلف توصيف کرده اند، و اگر ژنتيک يکي از علومي بوده است که از دانش براي نوآفريني بخشي از واقعيت طبيعي با کنترل قادر شده است، ننوتک ميتواند همه جهان را از نو به شکل هوشمندانه خلق کند، و ميتواند محيطي براي ابزارهاي هوشمند خلق کند که در ارتباط متقابل موثر با دنياي فيزيکي قرار گيرند، و طبيعت را به واقعيت ثروت زا براي نسل بشر مبدل کنند، و در عين حال به ما کمک کنند که به فراسوي محدوديت هاي بيولوژيک خود برويم، و با مسائلي نظير سرطان به طور موثر دست و پنجه نرم کنيم. در اين عرصه فرصت هاي بسياري براي بشريت نهفته است، و ترک اين عرصه دانش ميتواند به هر ملت و کل جهان لطمه زده و توسعه جامعه قراصنعتي در سطح جهاني را کند کند.
به طور خلاصه، ننوتکنولوژي به تاثير ابزار هوشمند برروي زندگي بشر و جهان گره خورده،و مشترکأ پتانسيل هاي عظيم فراروي بشريت و جهان را ترسيم ميکنند.
سام قندچی، ناشر و سردبير
ايرانسکوپ
http://www.iranscope.com
1 دي 1382
Dec 22, 2003
مقالات مرتبط
SNDP and Nanotechnology
* ئتوليد فرا انسان مرکزي
* ثروت و عدالت در ايران فردا
http://www.ghandchi.com/index-Page6.html
متن مقاله بزبان انگليسي
Is Nanotechnology Real?
Sam Ghandchi
http://www.ghandchi.com/306-NanoEng.htm
Table of Contents
Preface
Do Undeveloped Countries Need to Care?
What is Molecular Assembly
Why is Artificial Remaking Important?
Conclusion
Preface
There is a very important debate in the nanotechnology research community. The debate is called Drexler-Smalley debate and is focused on the issue of molecular assembly. K. Eric Drexler founded the field of nanotechnology about 20 years ago, and he is the chairman of Foresight Institute. Richard E. Smalley is a Nobel Laureate in chemistry and has been a researcher in the field of nanotech for ten years, working on potential applications of carbon nanotubes.
It is interesting that one of the great visionaries of our times, who is the foremost authority in the field of Artificial Intelligence, namely Ray Kurzweil, has diligently addressed the Drexler-Smalley debate. Kurzweil's article is a very detailed technical account of the debate, and he shows very scientifically why it is important to support Drexler's vision.
In my opinion, the Drexler-Smalley debate today has a significance way beyond the interests of their special research areas, just as the field of Artificial Intelligence had similar debates 20 years ago, when on the one hand, McCarthy and Minsky, believed AI was possible, and on the other side, there were those like Dreyfus and Searle, either negated the possibility of Artificial Intelligence or saw it too weak. I have written about the AI debates elsewhere.
Today twenty years later, it is obvious that Artificial Intelligence is possible, although it is not the same as natural intelligence, but in many respects, for example for handling large amounts of information, it is even more powerful than natural intelligence . So it really is *artificial* intelligence, not in a pejorative sense. The same way artificial diamonds of nanotech may prove to be a new creation, yet better than the original, in beauty, durability, and other properties.
Do Undeveloped Countries Need to Care?
What is important in such debates is that if people accept the view of impossibility of artificial remaking of the world, which opponents of nanotechnology are advocating, we can end up with a loss of opportunity that may be as important as the computer revolution of the last 20 years.
One may ask what importance this debate may have for undeveloped countries like Iran, and whether the Iranian intellectuals should bother with such a topic. The same way that years ago, many wondered why Iranians should worry about AI and post-industrial society debates, when even the industrial society is hardly developed in Iran, whereas today, everyone sees the importance of computers and Internet and global economy, and why issues like joining WTO are of paramount importance to Iran, and many Iranian intellectuals are now actively involved in such endeavors.
The same way, the nanotechnology can be the most important technology that may replicate fuel cells, to put an end to the age of oil, and not only it would impact the economy of oil producing countries like Iran, but it can change the whole economy of energy production in the world, which is the basis of all industrial production worldwide, and can make a huge impact on poverty and wealth worldwide.
And there is no reason why the scientists of a country like Iran should not be involved in the nanotechnology development, when it will have an epochal impact not just on the developed countries, but can change worldwide manufacturing output beyond an order of magnitude.
The above is why I think the Drexler-Smalley debate is important for Iranian intellectuals to follow.
What is Molecular Assembly
The first manufacturing processes called manu factus date back to the end of Middle Ages, in Europe of the late 1500's. It was making things from raw materials by hand or by machinery carried on systematically with division of labor. The invention of steam engine in the 18th century made these machinery power-driven, and the manu factus developed to industrial factories, and thus changing the face of Earth in the subsequent 200 years.
Today's nanotechnology is about creating the molecular assembly, which is a miniature version of manu factus, and can basically remake the whole world more efficiently, and the result not only can end the energy dependence on all natural resources, but may finally complete the industrial development that, as best shown by Daniel Bell, was basically an energy era of human civilization, a production with power-driven machinery.
Therefore nanotechnology can successfully complete the remaining part of the past agricultural and industrial productions, not just by solving the energy issue, but also by adding intelligence to the subject of those civilizations, and in short it can help all productive activities that still lag in pre-industrial modes of production, to arrive to the post-industrial intelligent production. The way intelligent programs work in post-industrial high tech industries today, will be applied to all productive activities, once the nanotech is fully developed.
Here is how Kurzweil explains the intelligence used in nanotech using the word *software* in a very wide sense of the word:
"Although many configurations have been proposed, the typical assembler has been described as a tabletop unit that can manufacture any physically possible product for which we have a software description. Products can range from computers, clothes, and works of art to cooked meals. Larger products, such as furniture, cars, or even houses, can be built in a modular fashion, or using larger assemblers. Of particular importance, an assembler can create copies of itself. The incremental cost of creating any physical product, including the assemblers themselves, would be pennies per pound, basically the cost of the raw materials. The real cost, of course, would be the value of the information describing each type of product, that is the software that controls the assembly process. Thus everything of value in the world, including physical objects, would be comprised essentially of information. We are not that far from this situation today, since the "information content" of products is rapidly asymptoting to 100 percent of their value." [Ray Kurzweil-The Drexler-Smalley Debate on Molecular Assembly, Dec 4, 2003]
The above is the crux of what is at stake in the new nanotech paradigm. If Newton described laws of motion, and following that, Laplace argued that having the initial state of the world, and knowing those laws, one could predict the state of the world at any moment, here we are seeing that the accomplishment of science in the last 300 years, to describe the structure of things, is followed by nanotechnology pioneers to work for ultimately rebuilding the whole nature artificially "atom by atom", as in the same paper, Kurzweil quotes from Feynman's 1959 seminal speech.
Why is Artificial Remaking Important?
What is the point of making water from two atoms of hydrogen and one atom of oxygen. Of course, when making molecules of water this way, it will be like a manufacturing assembly, and it can be created in trillions and trillions, and it means *maneuvering* things atom by atom as Feyman had noted, and the material can become even more efficient with more desired properties. Moreover in cases where there is scarcity or environmental hazards, such as the case of oil, where there is so much dependence on fossil fuel which is environmentally lethal, nanotech can create a clean alternative with an economy of scale.
Also such a nanotech process can avoid more errors, just as the computers make less errors than humans, when dealing with huge amounts of information, and this is an important problem of current biological processes, where errors like cancer occur in the existing natural processes.
Can all this also introduce dangers and problems that the critics note? Kurzweil gives a good example of computer networks and viruses that are propagated thru them, and notes that we would not be willing today to discard the computers and the Internet because of viruses, and intead of returning to the past, we create protection against viruses.
Of course the main issue of critics like Smalley is not the dangers. Dangers such as problems of self-replicating mechanisms. Because as we all know the nature's own self-replicating systems, such as human cells, have shown the problem of bad copies time and again, which is why we have diseases like cancer. And not just that, even the whole process of aging and diseases like Alzheimer's are about errors in the self-replicating cells. So the control in artificial self-replicating systems can even be helpful to resolve those kinds of issues in the existing natural life processes.
In other words, the above dangers are not the basic issues raised by critics like Smalley. The main thrust of their arguments is like Dreyfus and his arguments of chess, at the time of inception of Artificial Intelligence, namely trying to argue for impossibility of molecular assembly, referring to issues like fat fingers in nanotech, which basically means the robot arm for bounding of atoms cannot act freely when nearing quantum sizes, because of quantum uncertainty effects. But as Kurzweil excellently shows, the nanotech size is much larger than sizes where such quantum uncertainties would even come to play, and even if they were real issues, they are issues to be solved, and not to cause discouragement for possibility of nanotechnology.
Conclusion
Basically scientists, in the last 300 years, have been describing the world by various formulas, and if genetics has been one of the first sciences to use this knowledge to remake a part of the natural reality in a controlled way, nanotechnology can remake everything in the world more intelligently, and it can create the environment for intelligent tools to be in an effective interaction with the physical world, and change nature to a wealth producing reality for the human species, and at the same time help us to go beyond our own biological limitations and deal with issues like cancer. There is so much at stake here that leaving this work, can hurt any nation, and the whole world at large, from the real potentials of our times, and can seriously impede the development of post industrial global society.
In sum, nanotechnology is tied to the impact of intelligent tools on life and the world and together they depict the tremendous potentials in front of humanity and the world.
Sam Ghandchi, Editor/Publisher
IRANSCOPE
http://www.iranscope.com
Dec 22, 2003
RELATED ARTICLES
SNDP and Nanotechnology
Post-Anthropocentric Production
Wealth and Justice in Future Iran
http://www.ghandchi.com/index-Page6.html
************************************************
Letter of K. Eric Drexler to Iranscope
http://www.foresight.org/FI/Drexler.html
The following is a note from Dr. K. Eric Drexler, the founder of Nanotechnology,
and Chairman of Foresight Institute, dated 01/02/04. It was written to Sam Ghandchi,
the Editor/Publisher of Iranscope, about his essay entitled "Is Nanotechnology Real?"
Featured and Linked
Dear Mr. Ghandchi,
Thank you for helping to raise awareness regarding the important issues
underlying the Drexler-Smalley debate on nanotechnology. Your essay has
been featured and linked on many sites, emphasizing that technology and our
future have great relevance worldwide. I hope others in the broader
international community will encourage a vigorous and constructive dialogue
on these important matters.
Regards,
K. Eric Drexler
Chairman
Foresight Institute
سام قندچی
فهرست مطالب
پيشگفتار
آيا کشورهاي توسعه نيافته بايستي به اين موضوع فکر کنند؟
اسمبلي مولوکوليMolecular Assembly چيست؟
چرا نوآفريني مصنوعي مهم است؟
نتيجه گيري
پيشگفتار
بحث بسيار مهمي اکنون در جمع محققين نانوتکنولوژيnanotechnology در جريان است. اين بحث به نام جدل درکسلر-اسماليDrexler-Smalley debate خوانده ميشود، و برروي موضوع اسمبلي مولوکوليmolecular assembly متمرکز است. اريک درکسلرEric Drexler بيست سال پيش ننوتکنولوژي را بنيانگذاري کرد، و رئيس هيئت مديره موسسه فورسايت است. ريچارد اسمالي از برندگان جايزه نوبل در شيمي و محقق ننوتکنولوژي در 10 سال گذشته بوده است، و بر روي امکانات کاربردي ننوتوب کربنيcarbon nanotubes کار کرده است.
جالب است که يکي از برجسته ترين نظريه پردازان عصر ما، که از شخصيت هاي دانش هوش مصنوعي است، يعني ري کورزويل Ray Kurzweil، اين جدل درکسلر-اسمالي را با دقت مورد خطاب قرار داده است. مقاله کورزويل شرح جز به جز تکنيکي اين جدل است، و او به شکل علمي نشان ميدهد که چرا مهم است که از ديدگاه درکسلر حمايت شود.
به نظر من، جدل درکسلر-اسمالي، اهميتي در فراسوي تعلقات عرصه هاي ويژه تحقيقاتي آن ها دارد، نظير بحث هاي مشابه 20 سال پيش در عرصه هوش مصنوعي، وقتيکه از سوئي مکارتيMcCarthy و مينسکيMinsky معتقد بودند هوش مصنوعي امکان پذير است، و از سوي ديگر، کساني نظير درايفوسDreyfus و سرلSearle، يا امکانAI را نفي ميکردند و يا آنرا خيلي ضعيف مي ديدند. من درباره منازعات هوش مصنوعي در جاي ديگر نوشته ام.
بيست سال بعد يعني امروز، آشکار است که هوش مصنوعي امکان پذير است، اگرچه با هوش طبيعي يکي نيست، اما از بسياري جنبه ها، مثلأ براي کار کردن با مقادير زياد اطلاعات، از هوش طبيعي هم پرقدرت تر است. بنابراين واقعأ هوش *مصنوعي* است، و نه به مفهوم تحقير آميز کلمه. به همينگونه الماس مصنوعي ننوتک ميتواند يک آفرينش جديد باشد، حتي بهتر از اصل، چه از نظر زيبائي، چه از نظر دوام، و يا از لحاظ خواص ديگر.
آيا کشورهاي توسعه نيافته بايستي به اين موضوع فکر کنند؟
آنچه که در اين منازعات مهم است اين است که اگر مردم اين نظر را به پذيرند که خلق مجدد جهان غير ممکن است، آنچه که مخالفين ننوتکنولوژي تبليغ ميکنند، ممکن است که ما يک فرصت تاريخي را از دست بدهيم، فرصتي که ميتواند از انقلاب کامپيوتري 20 سال گذشته نيز مهمتر باشد.
ممکن است به پرسيد که اين جدل چه اهميتي براي کشورهاي توسعه نيافته نظير ايران دارد، و اينکه چرا روشنفکران ايراني بايستي اصلأ نگران اين موضوع بوده و در اين رابطه به خود زحمت دهند؟ همانگونه که سالها پيش، براي بسيارنياز ورود به منازعات هوش مصنوعي و جامعه فراصنعتي مايه شگفتي بود، وقتي که حتي جامعه صنعتي نيز به سختي در ايران توسعه يافته است. اما امروز، همه به اهميت کامپيوتر، اينترنت و اقتصاد گلوبال براي ايران اذعان دارند، و اينکه چرا موضوعاتي نظير ملحق شدن به سازمان جهاني تجارتWTO اهميت بسيار زيادي براي ايران حال و اينده ايران دارد، وحتي بسياري از روشنفکران ايران هم اکنون در اين تلاش ها فعال هستند.
به همينگونه ننوتکنولوژي ميتواند مهمترين تکنولوژي اي باشد که حتي سلول هاي سوختيfuel cells تازه خلق کند، و به عصر نفت پايان دهد، و نه تنها بر اقتصاد کشورهاي توليد کننده نفت نظير ايران، تأثير جدي بگذارد، بلکه کل توليد صنعتي در سطح جهاني، که بر توليد انرژي استوار است را دگرگون کند، و تأثير جدي بر فقر و ثروت در هر نقطه جهان بگذارد.
و هيچ دليلي ندارد که دانشمندان کشوري نظير ايران در توسعه ننوتکنولوژي شرکت نکنند، وقتيکه اين تکنولوژي نه تنها برروي کشورهاي توسعه يافته، بلکه برروي بازده توليد جهاني در فراسوي يک مقياس بزرگ order of magnitude تأثير گذار است.
آنجه در بالا ذکر کردم دليل آن است که چرا بنظر من، دنبال کردن جدل درکسلر-اسمالي، براي روشنفکران ايران مهم است.
اسمبلي مولوکوليMolecular Assembly چيست؟
اولين بروسه هاي توليدي مانوفاکتور در پايان قرون وسطي در اروپاي اواخر سالهاي 1500 شکل گرفتند. اين توليد عبارت بود از ساختن اشيأ از مواد اوليه با دست يا با ماشين آلات به طور سيستماتيک همراه تقسيم کار. سپس اختراع ماشين بخار در قرن هجدهم، ماشين آلات متحرک را بوجود اورد، که با نيروي مهار شده توسط اين موتور ها به حرکت در ميآمدند. مانوفاکتور به کارخانه توسعه يافت، و بدينگونه سيماي کره زمين طي دويست سال بعد از آن، کاملأ دگرگون شد.
امروز ننوتکنولوژي درباره اسمبلي مولوکولي است، که نوع مينياتوري مانوفاکتور است، و ميتواند اساسأ دنيا را از نوبيآفريند، آنهم با بازدهي بهتر، و نتيجه آن نه تنها ميتواند به وابستگي به مواد خام طبيعي پايان دهد، بلکه ممکن است توسعه صنعتي را کامل کند. آنگونه که دنيل بل بخوبي نشان داده، جامعه صنعتي اساسأ عصر انرژي تمدن بشر بود، توليدي با ماشين آلات متحرک که از انرژي مهار شده استفاده ميکردند.
در نتيجه ننوتکنولوژي ميتواند بطور موفقيت آميزي مابقي توليد کشاورزي و صنعتي را کامل کند، و نه تنها از طريق حل مسأله انرژي، بلکه همچنين، از طريق افزودن هوش به موضوعات اين تمدن هاي بشري. به طور خلاصه ميتواند به تمام فعاليت هاي توليدي که در شيوه هاي توليد ماقبل صنعتي هستند کمک کند که به توليد هوشمند فراصنعتي برسند، هم آنگونه که برنامه هاي کامپيوتري هوشمند در توليدات تکنولوژي نوينhigh tech امروز به کار برده ميشوند. يعني پس از توسعه ننوتک، اينگونه توليدات هوشمند براي همه فعاليت هاي توليدي به کار خواهند رفت.
عبارات زير آنگونه ايست که کورزويل استفاده از هوش را در ننوتک توضيح ميدهد، با استفاده از اصطلاح *نرم افزار* به معني وسيع کلمه:
"هرچند پيکربندي هايconfigurations بسياري پيشنهاد شده، يک اسمبلر نوعيtypical assembler، به صورت يک واحد روي ميزي توصيف شده، که ميتواند هر محصولي که از نظر فيزيکي ممکن، و ما برايش توصيف ترم افزاري داشته باشيم را، توليد کند. محصولات ميتوانند از کامپيوتر باشند تا لباس، آثار هنري باشند تا غذاي پخته شده. محصولات بزرگتر، نظير اثاثيه، ماشين، و حتي خانه نيز ميتوانند به صورت قايسيmodular ساخته شوند، يا از طريق ساختن اسمبلرهاي بزرگتر. آنچه که از اهميت ويژه برخوردار است اسمبلري است که که ميتواند کپي خود را خلق کند. هزينه افزوده براي ساختن هر محصول فيزيکي، که شامل هزينه خود اسمبلر هم ميشود، چند پنيpennies براي هر پوند خواهد بود، اساسأ قيمت مواد خام آن. البته هزينه واقعي در ارزش اطلاعاتي خواهد بود که هر محصول را توصيف ميکند ، يعني نرم افزاري که پروسه اسمبلي را کنترل ميکند. در نتيجه هر چيز با ارزش در جهان، از جمله خود اشيأ فيزيکي، اساسأ از اطلاعات تشکيل ميشوند. ما ازامروز از چنين شرايطي چندان دور نيستيم، چرا که "محتوي اطلاعاتي" محصولات بطور سريعي به خط مجانب صد درصد ارزش آنها مماس ميشود." ري کورز.يل-جدل درکسلر-اسمالي درباره اسمبلر مولوکولي، 3 دسامبر، 2003]
عبارات بالا بيان اصل آنچيزي است که در پاراديم ننوتک براي دنيا اهميت دارد. اگر نيوتون قوانين حرکت را توصيف کرد، و در پي آن، لاپلاس بحث ميکرد که اگر شرايط اوليه جهان را داشته باشيم، با دانش قوانين نيوتون، ميتوان جهان در هر لحظه را پيش بيني کرد، ما نيز در اينجا شاهد آنيم که علم در 300 سال گذشته توصيف ساختمان اشيأ را انجام داده، و آن به اين معني است که ميشود، آنگونه که در همانجا کورزويل از سخنراني تاريخي 1959 فيزيک دان معروف فينمنFeynman نقل ميکند، در نهايت تمام طبيعت را مصنوعأ از نو "اتم به اتم" ساخت.
چرا نوآفريني مصنوعي مهم است؟
چه اهميتي دارد که ما آب را از دو اتم هيدرژن و يک اتم اکسيژن بسازيم؟ براي آنکه اگر مولکولهاي آب را اينگونه بسازيم، شبيه يک اسمبلي توليدي است، و ميتواند تريليون و تريليون بار ساخته شود، يعني انگونه که فينمنFeyman اشاره ميکند، اشيأ اتم به اتم ميتوانند "مانور" داده شوند، و مواد در نتيجه ميتوانند کارآراتر شوند، و با خواص دلخواه توليد شوند. بيشتر آنکه در مواردي که کمبود يا خطرات مخيط زيستي وجود دارد، مثلأ مورد نفت در دنياي کنوني، که وابستگي به سوخت فسيل از نظر محيط زيستي کشنده است، ننوتک ميتواند يک الترناتيو پاکيزه در مقياس اقتصادي موثر، ارائه کند.
همچنين اينگونه پروسه هاي مصنوعي ننوتک ميتوانند بسياري از اشتباهات که در پروسه هاي طبيعي هستند را اجتناب کنند، همانگونه که کامپيوتر در مقايسه با انسان، براي پروسه کردن مقاديرزياد اطلاعات، کمتر اشتباه ميکند. اين موضوع در پروسه هاي بيولوژيک مهم است، زمانيکه امراضي نظير سرطان نتيجه اشتباهات در عملکرد سلولها در پروسه هاي طبيعي هستند.
آيا تمام اين پيشرفت ها ميتوانند خطرات و مسائلي را هم باعث شوند؟ البته! کورزويل مثال خوبي از شبکه هاي کامپيوتري و ويروس ها ميزند که از طريق اين شبکه ها پخش ميشوند، و اشاره ميکند که ما امروز حاضر نيستيم کامپيوتر و اينترنت را به خاطر ويروس به دور بريزيم ، و به جاي بازگشت به عقب، ما دفاع در برابر ويروس را بوجود مياوريم.
البته مسدله اصلي منقديني نظير اسمالي خطرات نيستند. خطراتي نظير مسائل مکانيسم هاي خود سازself-replicating. چرا که همانگونه که همه ميدانيم خود سيستمهاي خودسازطبيعت، نظير سلولهاي انسان، مسأله کپي هاي غلط را به کرات نشان ميدهند، که دليل امراضي نظير سرطان است. و نه تنهاسرطان، بلکه تمام پروسه سالخوردگي و امراضي نظير الزايمرAlzheimer's نتيجه اشتباهات سلولهاي خود ساز طبيعت هستند. بنابراين کنترل در سيستمهاي خود ساز مصنوعي ميتوانند حتي براي حل اينگونه مسائل هم به کار روند.
به عبارت ديگر، خطرات بالا موضوع اصلي منقديني نظير اسمالي نيست. اصل بحث آنها همانند درايفوسDreyfus و بحثهاي شطرنج وي، در زمان آغازغرصه دانش هوش مصنوعيAI، است، يعني آنها بحث ميکنند که اسمبلر مولوکولي غير ممکن است، با اشاره به موضوعاتي نظير انگشتان چاق در ننوتک، که اساسأ معني اش اين است که دست روباطي که براي وصل کردن اتمها بکار ميرود، وقتي به اندازه هاي کوانتومي تزديک شويم، بخاطر تأثيرات کوانتومي عدم تعين، نميتواند آزادانه حرکت کند. اما همانگونه که کورزويل به نحو احسنت نشان ميدهد، اندازه هاي ننوتک به مراتب از اندازه هاي کوانتومي که در انها اين عدم تعين ها معني ميدهند، بزرگتر هستند، و حتي اگر چنين فاکتورهائي هم وارد شوند، و مشکل ايجاد کنند، آنها مسائلي براي حل کردن هستند، و نه براي دلسرد شدن از امکان ننوتک.
نتيجه گيري
اساسأ دانشمندان در 300 سال گذشته، دنيا را با فرمولهاي مختلف توصيف کرده اند، و اگر ژنتيک يکي از علومي بوده است که از دانش براي نوآفريني بخشي از واقعيت طبيعي با کنترل قادر شده است، ننوتک ميتواند همه جهان را از نو به شکل هوشمندانه خلق کند، و ميتواند محيطي براي ابزارهاي هوشمند خلق کند که در ارتباط متقابل موثر با دنياي فيزيکي قرار گيرند، و طبيعت را به واقعيت ثروت زا براي نسل بشر مبدل کنند، و در عين حال به ما کمک کنند که به فراسوي محدوديت هاي بيولوژيک خود برويم، و با مسائلي نظير سرطان به طور موثر دست و پنجه نرم کنيم. در اين عرصه فرصت هاي بسياري براي بشريت نهفته است، و ترک اين عرصه دانش ميتواند به هر ملت و کل جهان لطمه زده و توسعه جامعه قراصنعتي در سطح جهاني را کند کند.
به طور خلاصه، ننوتکنولوژي به تاثير ابزار هوشمند برروي زندگي بشر و جهان گره خورده،و مشترکأ پتانسيل هاي عظيم فراروي بشريت و جهان را ترسيم ميکنند.
سام قندچی، ناشر و سردبير
ايرانسکوپ
http://www.iranscope.com
1 دي 1382
Dec 22, 2003
مقالات مرتبط
SNDP and Nanotechnology
* ئتوليد فرا انسان مرکزي
* ثروت و عدالت در ايران فردا
http://www.ghandchi.com/index-Page6.html
متن مقاله بزبان انگليسي
Is Nanotechnology Real?
Sam Ghandchi
http://www.ghandchi.com/306-NanoEng.htm
Table of Contents
Preface
Do Undeveloped Countries Need to Care?
What is Molecular Assembly
Why is Artificial Remaking Important?
Conclusion
Preface
There is a very important debate in the nanotechnology research community. The debate is called Drexler-Smalley debate and is focused on the issue of molecular assembly. K. Eric Drexler founded the field of nanotechnology about 20 years ago, and he is the chairman of Foresight Institute. Richard E. Smalley is a Nobel Laureate in chemistry and has been a researcher in the field of nanotech for ten years, working on potential applications of carbon nanotubes.
It is interesting that one of the great visionaries of our times, who is the foremost authority in the field of Artificial Intelligence, namely Ray Kurzweil, has diligently addressed the Drexler-Smalley debate. Kurzweil's article is a very detailed technical account of the debate, and he shows very scientifically why it is important to support Drexler's vision.
In my opinion, the Drexler-Smalley debate today has a significance way beyond the interests of their special research areas, just as the field of Artificial Intelligence had similar debates 20 years ago, when on the one hand, McCarthy and Minsky, believed AI was possible, and on the other side, there were those like Dreyfus and Searle, either negated the possibility of Artificial Intelligence or saw it too weak. I have written about the AI debates elsewhere.
Today twenty years later, it is obvious that Artificial Intelligence is possible, although it is not the same as natural intelligence, but in many respects, for example for handling large amounts of information, it is even more powerful than natural intelligence . So it really is *artificial* intelligence, not in a pejorative sense. The same way artificial diamonds of nanotech may prove to be a new creation, yet better than the original, in beauty, durability, and other properties.
Do Undeveloped Countries Need to Care?
What is important in such debates is that if people accept the view of impossibility of artificial remaking of the world, which opponents of nanotechnology are advocating, we can end up with a loss of opportunity that may be as important as the computer revolution of the last 20 years.
One may ask what importance this debate may have for undeveloped countries like Iran, and whether the Iranian intellectuals should bother with such a topic. The same way that years ago, many wondered why Iranians should worry about AI and post-industrial society debates, when even the industrial society is hardly developed in Iran, whereas today, everyone sees the importance of computers and Internet and global economy, and why issues like joining WTO are of paramount importance to Iran, and many Iranian intellectuals are now actively involved in such endeavors.
The same way, the nanotechnology can be the most important technology that may replicate fuel cells, to put an end to the age of oil, and not only it would impact the economy of oil producing countries like Iran, but it can change the whole economy of energy production in the world, which is the basis of all industrial production worldwide, and can make a huge impact on poverty and wealth worldwide.
And there is no reason why the scientists of a country like Iran should not be involved in the nanotechnology development, when it will have an epochal impact not just on the developed countries, but can change worldwide manufacturing output beyond an order of magnitude.
The above is why I think the Drexler-Smalley debate is important for Iranian intellectuals to follow.
What is Molecular Assembly
The first manufacturing processes called manu factus date back to the end of Middle Ages, in Europe of the late 1500's. It was making things from raw materials by hand or by machinery carried on systematically with division of labor. The invention of steam engine in the 18th century made these machinery power-driven, and the manu factus developed to industrial factories, and thus changing the face of Earth in the subsequent 200 years.
Today's nanotechnology is about creating the molecular assembly, which is a miniature version of manu factus, and can basically remake the whole world more efficiently, and the result not only can end the energy dependence on all natural resources, but may finally complete the industrial development that, as best shown by Daniel Bell, was basically an energy era of human civilization, a production with power-driven machinery.
Therefore nanotechnology can successfully complete the remaining part of the past agricultural and industrial productions, not just by solving the energy issue, but also by adding intelligence to the subject of those civilizations, and in short it can help all productive activities that still lag in pre-industrial modes of production, to arrive to the post-industrial intelligent production. The way intelligent programs work in post-industrial high tech industries today, will be applied to all productive activities, once the nanotech is fully developed.
Here is how Kurzweil explains the intelligence used in nanotech using the word *software* in a very wide sense of the word:
"Although many configurations have been proposed, the typical assembler has been described as a tabletop unit that can manufacture any physically possible product for which we have a software description. Products can range from computers, clothes, and works of art to cooked meals. Larger products, such as furniture, cars, or even houses, can be built in a modular fashion, or using larger assemblers. Of particular importance, an assembler can create copies of itself. The incremental cost of creating any physical product, including the assemblers themselves, would be pennies per pound, basically the cost of the raw materials. The real cost, of course, would be the value of the information describing each type of product, that is the software that controls the assembly process. Thus everything of value in the world, including physical objects, would be comprised essentially of information. We are not that far from this situation today, since the "information content" of products is rapidly asymptoting to 100 percent of their value." [Ray Kurzweil-The Drexler-Smalley Debate on Molecular Assembly, Dec 4, 2003]
The above is the crux of what is at stake in the new nanotech paradigm. If Newton described laws of motion, and following that, Laplace argued that having the initial state of the world, and knowing those laws, one could predict the state of the world at any moment, here we are seeing that the accomplishment of science in the last 300 years, to describe the structure of things, is followed by nanotechnology pioneers to work for ultimately rebuilding the whole nature artificially "atom by atom", as in the same paper, Kurzweil quotes from Feynman's 1959 seminal speech.
Why is Artificial Remaking Important?
What is the point of making water from two atoms of hydrogen and one atom of oxygen. Of course, when making molecules of water this way, it will be like a manufacturing assembly, and it can be created in trillions and trillions, and it means *maneuvering* things atom by atom as Feyman had noted, and the material can become even more efficient with more desired properties. Moreover in cases where there is scarcity or environmental hazards, such as the case of oil, where there is so much dependence on fossil fuel which is environmentally lethal, nanotech can create a clean alternative with an economy of scale.
Also such a nanotech process can avoid more errors, just as the computers make less errors than humans, when dealing with huge amounts of information, and this is an important problem of current biological processes, where errors like cancer occur in the existing natural processes.
Can all this also introduce dangers and problems that the critics note? Kurzweil gives a good example of computer networks and viruses that are propagated thru them, and notes that we would not be willing today to discard the computers and the Internet because of viruses, and intead of returning to the past, we create protection against viruses.
Of course the main issue of critics like Smalley is not the dangers. Dangers such as problems of self-replicating mechanisms. Because as we all know the nature's own self-replicating systems, such as human cells, have shown the problem of bad copies time and again, which is why we have diseases like cancer. And not just that, even the whole process of aging and diseases like Alzheimer's are about errors in the self-replicating cells. So the control in artificial self-replicating systems can even be helpful to resolve those kinds of issues in the existing natural life processes.
In other words, the above dangers are not the basic issues raised by critics like Smalley. The main thrust of their arguments is like Dreyfus and his arguments of chess, at the time of inception of Artificial Intelligence, namely trying to argue for impossibility of molecular assembly, referring to issues like fat fingers in nanotech, which basically means the robot arm for bounding of atoms cannot act freely when nearing quantum sizes, because of quantum uncertainty effects. But as Kurzweil excellently shows, the nanotech size is much larger than sizes where such quantum uncertainties would even come to play, and even if they were real issues, they are issues to be solved, and not to cause discouragement for possibility of nanotechnology.
Conclusion
Basically scientists, in the last 300 years, have been describing the world by various formulas, and if genetics has been one of the first sciences to use this knowledge to remake a part of the natural reality in a controlled way, nanotechnology can remake everything in the world more intelligently, and it can create the environment for intelligent tools to be in an effective interaction with the physical world, and change nature to a wealth producing reality for the human species, and at the same time help us to go beyond our own biological limitations and deal with issues like cancer. There is so much at stake here that leaving this work, can hurt any nation, and the whole world at large, from the real potentials of our times, and can seriously impede the development of post industrial global society.
In sum, nanotechnology is tied to the impact of intelligent tools on life and the world and together they depict the tremendous potentials in front of humanity and the world.
Sam Ghandchi, Editor/Publisher
IRANSCOPE
http://www.iranscope.com
Dec 22, 2003
RELATED ARTICLES
SNDP and Nanotechnology
Post-Anthropocentric Production
Wealth and Justice in Future Iran
http://www.ghandchi.com/index-Page6.html
************************************************
Letter of K. Eric Drexler to Iranscope
http://www.foresight.org/FI/Drexler.html
The following is a note from Dr. K. Eric Drexler, the founder of Nanotechnology,
and Chairman of Foresight Institute, dated 01/02/04. It was written to Sam Ghandchi,
the Editor/Publisher of Iranscope, about his essay entitled "Is Nanotechnology Real?"
Featured and Linked
Dear Mr. Ghandchi,
Thank you for helping to raise awareness regarding the important issues
underlying the Drexler-Smalley debate on nanotechnology. Your essay has
been featured and linked on many sites, emphasizing that technology and our
future have great relevance worldwide. I hope others in the broader
international community will encourage a vigorous and constructive dialogue
on these important matters.
Regards,
K. Eric Drexler
Chairman
Foresight Institute
پستها
