分子纳米技术

分子纳米技术（MNT）是基于通过机械合成将结构构建为复杂的原子规格的技术。这与纳米级材料不同。基于理查德·费曼（Richard Feynman）关于使用纳米机器制造复杂产品（包括其他纳米机器）的微型工厂的愿景，这种先进的纳米技术形式（或分子制造）将利用由分子机器系统引导的位置控制机械合成。MNT将涉及结合以下方面证明的物理原理生物物理学、化学，其他纳米技术和生命分子机械，以及在现代大型工厂中发现的系统工程原理。

传统化学使用不精确的过程获得不精确的结果，而生物学利用不精确的过程获得确定的结果，而分子纳米技术将采用原始的确定性过程来获得确定的结果。分子纳米技术的需求是在位置控制的位置和方向上平衡分子反应以获得所需的化学反应，然后通过进一步组装这些反应的产物来构建系统。

MNT的发展路线图是由Battelle（美国多个国家实验室的负责人）和Foresight Institute领导的基础广泛的技术项目的目标。该路线图原定于2006年底完成，但于2008年1月发布。纳米工厂合作是一项持续不断的重点工作，来自10个组织和4个国家的23名研究人员正在开发实用的研究议程^[6]专门针对位置控制的金刚石机械合成和类金刚石纳米工厂的开发。2005年8月，负责任纳米技术中心组织了一个由来自各个领域的50多名国际专家组成的工作队，以研究分子纳米技术的社会意义。

一个提议的申请是所谓的智能材料。该术语是指针对特定任务在纳米级设计和制造的任何类型的材料。它涵盖了多种可能的商业应用。一个例子是设计成对各种分子有不同反应的材料。例如，这种能力可能导致能够识别并提供惰性特定病毒的人工药物。另一个是自我修复结构的想法，该结构将以与自密封轮胎或人类皮肤相同的方式自然修复表面上的小裂缝。

MNT纳米传感器类似于一种智能材料，它涉及较大机器中的一个小组件，该组件会对其环境做出反应并以某种基本的，有意的方式发生变化。一个非常简单的示例：光电传感器可以被动地测量入射光，并在光通过或低于指定阈值时将其吸收的能量以电的形式释放出来，从而将信号发送给更大的机器。这种传感器据称会便宜，比传统的传感器消耗更少的功率，并且在所有相同的应用中都发挥了作用-例如，在天黑时打开停车场灯。

尽管智能材料和纳米传感器都例证了MNT的有用应用，但与最流行的术语“复制纳米机器人 ”的技术复杂性相比，它们显得苍白。

MNT纳米制造通常与协同工作的纳米机器人群的想法联系在一起，这是K. Eric Drexler在1986年对MNT的讨论中提出的早期建议的一个推广，但在1992年被取代。在这个早期的提议中，有足够能力的纳米机器人将在包含特殊分子构件的人工环境中构建更多的纳米机器人。

批评者怀疑自我复制的纳米机器人是否可行，以及能否实现自我复制的纳米机器人进行控制的可行性：批评者指出，突变有可能消除任何控制，并有利于突变病原体变异的繁殖。提倡者指出xxx个由乐高积木制成的大型自主式机器复制器是在2002年以实验方式建造和运行的，从而解决了xxx个疑问。尽管与在纳米尺度上可获得的有限感官相比，在宏观尺度上具有感官优势，但针对位置控制的纳米尺度机械合成制造系统的建议采用工具提示的推算和可靠的反应顺序设计来确保可靠的结果，因此，有限的感官并不妨碍; 类似的考虑也适用于小型纳米部件的位置组装。提倡者通过争论细菌（必不可少）进化来解决第二个疑问，而可以通过常见的纠错技术积极防止纳米机器人突变。在《分子纳米技术的前瞻性指南》中提出了类似的想法。弗雷塔斯和默克尔（Freitas and Merkle ^）最近发布的137维复制器设计空间图^[10]提供了许多建议的方法，通过这些方法，原则上可以通过良好的设计安全地控制复制器。

但是，抑制突变的概念提出了一个问题：在没有随机突变和确定性选择过程的情况下，如何在纳米级进行设计进化？批评者认为，在缺乏传统的基于感官选择过程的纳米级领域，MNT的倡导者们没有提供这种进化过程的替代品。纳米级可用感官的限制可能使很难或不可能从失败中赢得成功。倡导者认为，设计演变应确定性地并严格在人为控制下进行，使用建模、设计、原型设计、测试、分析和重新设计的常规工程范式进行。

无论如何，自1992年以来，针对MNT的技术建议不包括自我复制的纳米机器人，并且MNT倡导者最近提出的道德准则禁止无限制的自我复制。

MNT的最重要应用之一是医学纳米机器人学或纳米医学，这一领域是罗伯特·弗雷塔斯（Robert Freitas）在众多书籍和论文中开创的。设计、建造和部署大量医用纳米机器人的能力至少将使疾病的快速消除以及从物理创伤中可靠且相对无痛的恢复成为可能。医用纳米机器人还可以方便地纠正遗传缺陷，并有助于确保xxx延长使用寿命。更有争议的是，医疗纳米机器人可能被用来增强人类的自然能力。一项研究报告了肿瘤等疾病的状况，动脉硬化，导致中风的血凝块，疤痕组织积聚和局部感染袋可通过使用医用纳米机器人来解决。

分子纳米技术是一些分析家认为可能导致技术奇异的技术之一，其中技术的发展已加速到产生无法预测的效果。有些影响可能是有益的，而另一些则可能是有害的，例如不友好的人工智能对分子纳米技术的利用。有些人认为分子纳米技术将面临巨大的风险。可以想象，它可以实现更便宜，更具破坏性的常规武器。同样，分子纳米技术可能允许大规模自我毁灭的武器复制，例如病毒和癌细胞在攻击人体时会起作用。评论家普遍同意，如果开发了分子纳米技术，则仅在非常受控或“本来就安全”的条件下才允许其自我复制。

人们担心，如果实现了纳米机械机器人，并且将其设计为使用天然材料进行自我复制（一项艰巨的任务），它可能会饿死整个星球以获取原材料，或只是挤出自然生命， 争夺能源（历史上曾发生过蓝藻和藻类竞争较早的生命形式）。一些评论员将这种情况称为“ 灰色粘糊糊 ”或“ 生态吞噬 ”方案。 埃里克·德雷克斯勒（K. Eric Drexler）认为偶然发生的“灰色黏性”情况极不可能发生，并在后来的《创造引擎》一版中这样说。

鉴于对潜在危险的这种认识，德雷克斯勒（Drexler）建立的前瞻研究所（Foresight Institute ^）为纳米技术的伦理发展准备了一套准则。这些措施包括至少在地球表面上以及可能在其他地方禁止自由觅食的自我复制伪生物。