No creo que los materiales que utilizamos para la ingeniería en el macroscópicas de las escalas, los engranajes y las ruedas y los metales, y así sucesivamente, va a ser adecuado para la nano-dispositivos. Macroscópico dispositivos generalmente se construyen fuera de químicamente homogénea de materiales que no ofrezcan la flexibilidad en saber dónde corte y empalme para el diseño de nuevas formas, o cómo montar las piezas en una máquina de trabajo. Por ejemplo, cuando se genera un mecánico de equipo de corte de metal, usted necesita mecánicamente hacer una precisión en la medición de la longitud de un borde para saber por donde cortar, y esto es difícil de hacer en una escala microscópica, porque las cosas de jitter, y usted no puede ver lo que estás haciendo.
Así que con el fin de diseñar los dispositivos en una nano-escala, la forma más fácil es si usted puede oler donde las partes son, por químicamente etiquetado de las posiciones. Esto es más fácil en químicamente completamente inhomogenous materiales, donde cada molécula y submolecule es único e identificable por su activo en propiedades químicas y química del medio ambiente.
El diseño de estos materiales desde cero daría cualquier químico pesadillas. Afortunadamente, la naturaleza ya lo hizo por nosotros! Tenemos bacterias y de una sola célula eukariotes, que ya están haciendo todo tipo de mecánicos y químicos de las cosas con términos intercambiables y engineerable partes. Es mucho más plausible que vamos a construir dispositivos biológicos en la escala de las células biológicas, con la capacidad para realizar tareas complejas que escape de su intención de dominio.
Biológicos cosas son respetuosos del medio ambiente.
El uso de materiales biológicos tiene el beneficio añadido de completar bio-degradabilidad, y es potencialmente completa ambientalmente libre de costo. La ciencia ficción de autores como imaginar a un ser humano diseñado super-error, que accidentalmente compite con los naturales, es casi seguro que tendríamos que trabajar muy duro para encontrar un bug diseñado desde cero que incluso sería capaz de sobrevivir en el mundo. Podemos usar un ratón que brilla en la oscuridad. Imagínese cuánto tiempo de que el ratón se iba a durar en un bosque.
Es muy difícil imaginar un accidental super-error, aunque es posible que uno podría ser diseñado con el propósito, por supuesto.
Si usted está muy preocupado acerca de la no-mezcla de natural y artificial de la vida, es teóricamente posible hacer todas las cosas de la vida de quiralidad opuesta moléculas. Tales moléculas será ajeno a la vida en la tierra, pero químicamente indistinguibles en una imagen de espejo de sentido, por lo que el trabajo de la misma. La desventaja, por supuesto, es que usted tiene que conseguir todos los productos químicos desde cero, usted no puede comer biológica cosas para extraer piezas de repuesto. Pero una vez que construir una imagen de espejo de la planta, y una imagen de espejo de fijación de nitrógeno de la bacteria, etc, puede configurar una imagen de espejo de la parcela de tierra, y nada del mundo biológico puede contaminar, porque una selva de quiralidad opuesta la vida parece ser un páramo desde el punto de vista de la vida ordinaria.
Los obstáculos a la vida artificial
El principal obstáculo es que no tienen una buena comprensión mecanicista de los procesos naturales de la vida. Las principales moléculas bioquímicas se sabe, los procesos metabólicos se trabajó, pero lo interesante de aparatos de control no se entiende, incluso en la forma más básica.
La razón es que la información real de las moléculas no es la estructura química, pero en su dinámica conformaciones, y los enlaces. Estas conformaciones y enlaces de llevar los datos sobre el estado de la celda, y el número de variables de estado en una sola celda, llevado por las proteínas solo potencialmente rivales un pequeño década de 1980 de la microcomputadora. Este es mucho mayor capacidad de información de que en el ordinario de los sistemas dinámicos, y con buena razón. Los sistemas biológicos son en sí mismos dispositivos de información, que son los ordenadores, y la dinámica es que sólo se puede describir adecuadamente en el nivel adecuado de abstracción, lo que coincide con el nivel en el cual la célula en sí lleva y manipula la información.
Las conformaciones de las proteínas y los enlaces pueden ser enumerados y se asigna a cabo en un organismo dado, pero a artifically el diseño de nuevas proteínas, usted tiene que tener una proteína de dominio de la biblioteca de cada parte de los cuales tiene una función conocida en un determinado contexto de la proteína. Dominios de la proteína son partes de las proteínas que usted puede mezclar y combinar con el fin de proporcionar nueva función. No tenemos un dominio de la proteína de la biblioteca.
ARN de computación
El segundo obstáculo es que la mayoría de la computación en las células eucariotas se realiza ciertamente por la ARN, y el mecanismo de la computación es desconocido. Esto no es creído por la mayoría de los biólogos, pero hay más que hacer ahora que antes. El mundo del ARN que no se entiende, incluso en el nivel más básico. Pero estoy seguro de que se trata de los productos del mundo de ARN en las células eucariotas, que son más importantes para el control de la célula.
Todo esto es esencialmente la biología, no es la física, así que voy a parar aquí.
