Но инженеры … разработают другие подходы к воспроизводству. У эволюции не было никакого простого способа изменить фундаментальный принцип действия клетки, а этот принцип действия имеет недостатки. В синапсах, например, клетки мозгового передают сигналы своим соседям, высвобождая пузырьки химических молекул. Эти молекулы толкутся вокруг, пока не свяжутся с молекулами-датчиками соседней клетки, иногда вызывая нейронный импульс. Химические синапсы — медленные переключатели, а нейронные импульсы двигаются медленнее, чем звук. С ассемблерами молекулярные инженеры будут строить целые компьютеры меньшего размера чем синапсы и в миллионы раз быстрее.
Мутация и отбор могли переделать синапсы в механический нанокомпьютер не более успешно, чем селекционер мог бы переделать лошадь в автомобиль. Тем не менее, инженеры построили автомобили, и также будут учиться строить компьютеры с быстродействием большим, чем у человеческого мозга, и репликаторы, обладающие большими возможностями, чем существующие клетки.
Некоторые из этих репликаторов вообще не будут похожи на клетки, но зато будут похожи на фабрики, уменьшенные до размера клетки. Они будут содержать наномашины, установленные на молекулярном каркасе, и конвейерные ремни, чтобы перемещать части от машины к машине. Снаружи у них будет набор сборочных манипуляторов для постройки своих копий по атому или секции за раз…
…Поставлять материалы и энергию могут обычные химические вещества, но должны быть в наличии наномашины, чтобы их обрабатывать.
…Машины, способные схватить и куда-то поместить отдельные атомы, будут способны строить почти все что угодно, связывая нужные атомы вместе нужным образом… Безусловно, строительство больших объектов по одному атому окажется медленным.
Чтобы быстро создавать большие объекты, должно сотрудничать большое число ассемблеров, но репликаторы будут производить ассемблеры тоннами. Действительно, при правильной конструкции различие между ассемблерной системой и репликатором будет заключаться целиком в программе ассемблера.
Если самовоспроизводящийся ассемблер может сделать свою копию за тысячу секунд, то его можно запрограммировать, чтобы он построил что-нибудь еще своего размера с той же скоростью. Точно так же тонна репликаторов может быстро построить тонну чего-нибудь еще — и продукт будет иметь все свои миллиарды миллиардов миллиардов атомов в правильных местах, только с очень небольшой долей ошибок.
…Представьте себе этот подход, используемый для «выращивания» большого двигателя ракеты, работающий внутри чана на промышленном предприятии. Чан — сделанный блестящей стали, со стеклянным окном для удобства посетителей — получается выше человеческого роста, так как он должен содержать законченный двигатель. Трубы и насосы связывают его с другим оборудованием и с теплообменниками водяного охлаждения. Такое устройство позволяет оператору пропускать через чан различные жидкости.
Чтобы начать процесс, оператор откидывает крышку чана и опускает в него опорную плиту, на которой будет строиться двигатель. Далее крышка плотно закрывается. Повинуясь нажатию кнопки, насосы затопляют емкость густой молочной жидкостью, которая затопляет плиту и делает неясным вид в окошке. Эта жидкость течет из другого чана, в котором воспроизводящиеся ассемблеры вырастили и перепрограммировали, заставив их скопировать и распространить новую ленту инструкций (немного похоже на заражение бактерии вирусом). Эти новые ассемблерные системы (меньшие бактерии!) рассеивают свет, и из-за этого жидкость выглядит молочной…
В центре опорной плиты, глубоко в кружащейся, загруженной ассемблерами жидкости, находится «семя». Оно содержит нанокомпьютер с хранящимися планами машины, а на его поверхности находятся места, к которым прикрепляются ассемблеры. Когда ассемблер прилипает к нужному месту, они соединяются друг с другом и семя-компьютер передает инструкции компьютеру ассемблера. Это новое программирование сообщает ему, где он находится по отношению к семени, и дает ему команду протянуть свои манипуляторы и зацепить другие ассемблеры. Они подключаются тоже и программируются подобным образом. Подчиняясь инструкциям, получаемым от семени (которые распространяются через расширяющуюся сеть ассемблеров) из хаоса жидкости растет что-то вроде кристалла, состоящего из ассемблеров. Так как каждый ассемблер знает свое место в плане, он зацепляет другие ассемблеры только тогда, когда необходимо. Это образует структуру менее правильную и более сложную, чем естественный кристалл. За несколько часов каркас из ассемблеров вырастает так, что уже соответствует планируемой конечной форме ракетного двигателя…
Тогда насосы чана оживают, заменяя молочную жидкость одиночных ассемблеров чистой смесью органических растворителей и растворенных веществ — включая алюминиевые сплавы, компоненты, обогащенные кислородом, и компоненты, служащие в качестве топлива для ассемблеров. По мере того, как жидкость становится более прозрачной, форма двигателя ракеты становится видимой через окно, напоминая модель в полном масштабе, вылепленную из прозрачной белой пластмассы. Затем сообщение, распространяющееся от семени, предписывает нужным ассемблерам освободить своих соседей и свернуть свои манипуляторы. Они вымываются из структуры…, оставляя прочную структуру связанных ассемблеров, оставляя теперь достаточно пространства для работы. Очертания двигателя в чане видятся почти прозрачными, с небольшой радужностью.
Каждый остающийся ассемблер, хотя все еще и связан с соседями, но теперь окружен крошечными, заполненными жидкостью каналами. Специальные манипуляторы на ассемблерах работают подобно жгутам, подхлестывая жидкость и способствуя ее распространению через каналы. Эти движения, подобно всем остальным, выполняемым ассемблерами, питаются энергией молекулярных машин, для которых топливом служат молекулы в жидкости. Так же, как растворенный сахар дает энергию дрожжам, так и эти растворенные химические вещества дают энергию ассемблерам. Текущая жидкость подносит свежее топливо и растворяет сырые строительные материалы; вытекая обратно, она уносит выработанное тепло. Сеть коммуникаций распространяет инструкции для каждого ассемблера.
Ассемблеры теперь готовы к началу строительства. Они должны построить двигатель ракеты, состоящий главным образом из труб и насосов. Это означает — сотворить прочные, легкие структуры сложных форм. Некоторые из этих форм способны выдерживать очень высокую температуру. Некоторые — содержат внутри трубки, по которым течет охлаждающая жидкость. Там, где нужно очень большое усилие, ассемблеры принимаются делать прутки из переплетающихся волокон углерода в их алмазной форме. Из прутков они строят структуру, приспособленную под ожидаемый тип нагрузки. Там, где важно сопротивление температуре и коррозии (как на многих поверхностях), ассемблеры строят аналогичные структуры из оксида алюминия в его сапфировой форме. В местах, где нагрузки будут низки, ассемблеры сберегают массу, оставляя более широкие пустые пространства в структуре. В местах, где нагрузка ожидается высокой, ассемблеры укрепляют структуру до тех пор… В других местах ассемблеры кладут другие материалы для того, чтобы образовать сенсоры, компьютеры, моторы, соленоиды и все остальное, что необходимо…