Серая слизь

Се́рая слизь — гипотетический сценарий конца света, связанный с успехами молекулярных нанотехнологий и предсказывающий, что неуправляемые самореплицирующиеся нанороботы поглотят всю биомассу Земли, выполняя свою программу саморазмножения (данный сценарий известен под названием «экофагия»).

Как правило, термин используется в популярной прессе или научной фантастике. В худших постулируемых сценариях, требующих больши́х, способных к космическим полётам машин, материя вне Земли также обращается в серую слизь. Под этим термином понимается большая масса самовоспроизводящихся наномашин, которые не обладают структурой в большом масштабе, которая может оказаться, а может и не оказаться подобной слизью. Бедствие случается по причине преднамеренного включения Машины судного дня или от случайной мутации в самореплицирующихся наномашинах, используемых в других целях, но созданных для работы в естественной среде.

Определение серой слизи

Термин впервые был использован пионером молекулярной нанотехнологии Эриком Дрекслером в его книге «Машины созидания» (1986). В главе 4 («Машины изобилия») Дрекслер иллюстрирует и экспоненциальный рост, и врожденные ограничения, описывая наномашины, которые могут работать только при наличии специального сырья:

«Представьте, что подобный репликатор, плавающий в бутылке с химикатами, делает свои копии… Первый репликатор собирает свою копию за одну тысячу секунд, затем уже два репликатора собирают ещё два за следующую тысячу секунд, теперь уже четыре собирают ещё четыре, а восемь собирают ещё восемь. Через десять часов их уже не тридцать шесть, а свыше 68 миллиардов. Менее чем за день они наберут вес в тонну, менее чем за два дня они будут весить больше, чем Земля, ещё за четыре часа их вес превысит массу Солнца и всех планет вместе взятых — если только бутылка с химикатами не опустеет задолго до того времени».

Дрекслер описывает серую слизь в главе 11 («Машины разрушения»):

«…ранние ассемблерные репликаторы могут превзойти самые совершенные современные организмы. „Растения“ с „листьями“ не более эффективными, чем сегодняшние солнечные батареи, могли бы выиграть конкуренцию у настоящих растений, заполняя биосферу несъедобной листвой. Прочные, всеядные „бактерии“ могли бы выиграть конкуренцию у настоящих бактерий: они бы могли распространяться ветром как пыльца, стремительно размножаясь и превратив биосферу в пыль за считанные дни. Опасные репликаторы легко могли бы быть слишком прочными, маленькими и быстро распространяющимися, чтобы мы могли остановить их — по крайней мере, без предварительной подготовки. У нас и без того хватает проблем с вирусами и фруктовыми мушками».

Дрекслер отмечает, что геометрический рост, который делает возможным самовоспроизводство, по своей природе ограничен доступностью подходящего сырья.

Дрекслер использовал термин «серая слизь» не для того, чтобы указать на цвет или структуру, а чтобы подчеркнуть разницу между «превосходством» в терминах человеческих ценностей и «превосходством» в терминах конкурентного успеха:

«Несмотря на то, что массы неконтролируемых репликаторов не обязаны быть ни серыми, ни слизеобразными, термин „серая слизь“ подчеркивает, что репликаторы, способные уничтожить жизнь, могут быть не такими вдохновляющими, как единственный вид лопуха. Они могут оказаться „превосходящими“ в эволюционном смысле, но это не обязательно делает их ценными».

Робертом Фрейтасом для описания возможного сценария развития биосферы при выходе нанотехнологий из-под контроля был предложен термин экофагия (en:Ecophagy, от др.-греч. οἶκος — дом и φάγος — любитель поесть). Этот сценарий (также известный под названием «проблема серой слизи») предполагает, что никем не контролируемые самовоспроизводящиеся нанороботы буквально «съедят» всё живое вещество на планете. Нужно отметить, что этот термин может применяться по отношению к любому явлению или процессу, способному коренным образом изменить биосферу — ядерной войне, резкому сокращению биоразнообразия, чрезмерному размножению одного вида. Такие события, как считают учёные, могут привести к экоциду — то есть нарушить способность биосферы к самовосстановлению. Другие же считают, самые вероятные причины гибели биосферы куда более банальны. Они указывают, что путь развития, на котором человечество в настоящее время находится (неуклонный рост человеческой популяции и постепенное увеличение площади антропогенно изменённых территорий), неизбежно ведёт к экоциду.

Работа, в которой впервые был употреблён термин «экофагия», была опубликована в апреле 2000 года под названием «Пределы вызванной нанороботами экофагии».

Кажется, что самая очевидная и ранее замеченная опасность, связанная с использованием нанотехнологий, заключается в том, что самовоспроизводящиеся нанороботы, способные существовать во внешней среде, смогут быстро переработать всё живое вещество Земли (биосферу) в огромное количество собственных копий. Эта опасность получила название проблемы серой слизи, хотя некоторые исследователи для описания этого сценария часто используют термин экофагия.

Технические проблемы на пути создания серой слизи

В разделе рассматривается частный случай серой слизи, когда все самовоспроизведенные достроенные единицы организма практически тождественны друг другу, существуют материально из химического вещества и независимы от симбиотических отношений с другими организмами, а сами неделимы на более простые организмы.

Технические проблемы на пути создания серой слизи

Название проблемы	Суть проблемы	Налагаемые проблемой ограничения
Энергетическая	Создание новых химических соединений требует энергетических затрат, эта энергия должна быть запасена заранее в строительном веществе, либо по ходу строительства должна получаться родительским организмом откуда-то извне	Нельзя заселить астероиды, вещество которых не обладает запасенной химической энергией, на далеких от солнца орбитах либо в межзвездном пространстве.
Сырьевая	Для построения вещественного тела данной культуры серой слизи требуется подходящее сырье- особые химические вещества, в том числе, некоторые ферменты для протекания нужных химических реакций. Эти ферменты первоначально должны расходоваться из родительского организма, а потом генерироваться снова или возобновляться извне.	Организмы серой слизи должны требовать как можно меньше видов сырья, что снижает возможность замены одного вида сырья другим, по причине необходимости иметь на родительском организме нужные запасы ферментов для любого сырья.
Факторная	Помимо ферментов или вместо них организм должен будет использовать и другие физические факторы, приводящие к образованию необходимых ему химических соединений, то есть серая слизь оказывается способной к размножению только в месте имеющему этот фактор. Таким фактором может быть узкий диапазон температур или плотность энергии ультрафиолетового солнечного излучения или наличие особой атмосферы и давления в ней	Невозможность простых организмов серой слизи универсальных для всей Вселенной
Мутационная	Простые организмы, в отличие от сложных имеют меньшую оценку количества возможных видов мутаций, а значит и меньшее количество потенциально благоприятных мутаций. Закрепиться могут только адаптивные в данной среде мутации, приводящие к большей приспособляемости серой слизи к той среде в которой она в данный момент размножается, но при этом могут утрачиваться способности к размножению в других средах.	Могут закрепляться только мутации для большей приспособляемости к той среде в которой серая слизь и так уже способна размножаться, но возможность мутаций может привести к утере адаптации к другим условиям.
Эволюционная	Поскольку всякий способный размножаться организм должен содержать запас «полуфабрикатов» для производства себе подобных, он сам представляет собой наиболее ценную форму ресурсов для его же сородичей.	Оперативное появление (мутагенное либо искусственное) «хищных» форм серой слизи радикально снизит темпы роста и вместо экспансивного развития преимущество получит развитие эволюционное, по принципу «гонки вооружений».

Интересные факты

• В 2004 году Дрекслер, автор термина «серая слизь», заявил, что такой сценарий маловероятен. Сегодня он считает, что наномашины, обладающие способностью к саморепликации, вряд ли когда-нибудь получат широкое распространение.
• В фильме «День, когда Земля остановилась», в роли уничтожителей человеческой цивилизации выступают схожие саморазмножающиеся роботы, хотя и не нано размеров.
• В фэнтези-цикле Рудазов, Александр Валентинович «Архимаг» (седьмая книга) упоминается параллельный мир Плонет, который пережила ужасного масштаба катастрофу и в результате земля, вода, воздух и даже органика оказались покрыты т. н. «сконью», которая по своим свойствам очень напоминает «серую слизь».
• В серии Benderama мультсериала Futurama описывается сценарий, когда Бендер создает многие миллионы своих миниатюрных копий, напоминающих серую слизь.
• В серии компьютерных игр англ. Tasty Planet действующим лицом является антропоморфный сгусток «серой слизи». С процессе игры он увеличивается в размерах до тех пор, пока не поглощает всю вселенную.

См. также

• Силикатные бактерии
• Лёд-девять
• Репликаторы (Звёздные врата)
• Умная пыль
• Киберпанк

Ссылки

• Нановойны, серая слизь.
• Работу «Second Life» нарушила «серая слизь».
• Р.Фрейтас. Проблема Серой Слизи.
• Опасности молекулярного производства.

Литература

Научно-популярные книги

• Э. Дрекслер. Машины созидания (1986).

Художественные произведения

• М. Крайтон. Рой.
• С. Лем. «Осмотр на месте»
• С. Лем. «Непобедимый» .
• С. Лем. Темнота и плесень (рассказ)
• С. Лем. «Мир на земле»
• С. Лукьяненко. Рассказ «Нечего делить».
• Лексс (Второй сезон, руки Мантрида)
• Рейнольдс, Аластер. «Century Rain», 2004
• Беляев, Александр Романович. «Вечный хлеб», 1928
• Гаррос-Евдокимов. «Серая Слизь», 2004
• Нил Стивенсон. «Алмазный век, или Букварь для благородных девиц», 1995
• Г. Бир. Музыка, звучащая в крови
• Олег Дивов. «Симбионты», 2010