Далее на вопрос: "Какова будет производительность такой машины (в блоках памяти которой предполагают использовать гены. — И. Л.) по сравнению с современными вычислительными машинами?" — Винер ответил:
"Во много раз больше, а размеры ее будут гораздо меньше ныне существующих. Она сможет перерабатывать гораздо больший объем информации".
Не все ученые согласны с предсказаниями С. А. Соболева, Н. Винера и др., что в будущем дело дойдет до построения белковых машин. Как бы то ни было, эти перспективы весьма далекие.
Но если заглянуть несколько ближе, то вполне реальным может стать создание вычислительных машин на базе так называемой "ростовой" (непрерывной) технологии, широко применяемой в "радиоэлектронном производстве" живой природы.
Хорошо известно, что мозг строится и развивается в результате естественного роста. Выращивать искусственные нейроны мы пока еще не научились, но принципиально это вполне осуществимо при условии познания механизмов роста живой материи. Во всяком случае, специалисты по бионике, по электронным устройствами, по кристаллографии, по физике твердого тела и другие ученые проявляют большой интерес к "ростовой" технологии, идеально отработанной живой природой. В ряде стран сейчас ведутся интенсивные бионические исследования в этой области. Поскольку вся полупроводниковая техника — это кристаллическая техника, ученые особенно большие надежды возлагают на создание электронных вычислительных машин посредством выращивания кристаллов. И нужно сказать, что надежды эти уже начинают оправдываться.
"Известно, — пишет А. М. Эндрю в своей книге "Мозг и вычислительная машина", — что при прохождении электрического тока через раствор железного купороса на дне сосуда образуются железные нити. Гордону Паску удалось вырастить довольно разветвленную систему нитей в сосудах с большим числом электродов. Информация в виде электрических сигналов поступает в систему железных нитей через электроды. Здесь же имеются и другие считывающие электроды, которые получают сигналы из системы. Паск рассмотрел ряд способов, которыми можно создать систему, самоорганизующуюся для достижения некоторой цели. Простейшие компоненты, из которых в перспективе будут состоять вычислительные машины, возможно, смогут саморазмножаться подобно железным нитям, полученным Паском. Дальнейшие исследования головного мозга покажут, как должна функционировать вычислительная машина, состоящая из таких элементов".
Итак, мы стоим перед новыми революционными преобразованиями в электронной технологии. Не нужно быть фантастом, чтобы представить себе, как в будущем методами заимствованной у природы непрерывной "ростовой" технологии инженеры получат возможность выращивать в особой среде не только отдельные элементы, узлы и блоки электронных устройств, но и целые вычислительные машины. Архаизмом станут процессы монтажа и настройки радиоэлектронной аппаратуры. "Ростовая" технология избавит вычислительную технику от ее злейших врагов — контактов и соединений с помощью пайки, позволит наконец полностью решить головоломную проблему века — проблему высокой надежности электронной техники. Сказочно — другое слово трудно подобрать — повысится уровень "мышления" вычислительных машин. Если в 1 см3 самых умных электронных "мозгов" сейчас сосредоточено 2250 различных деталей, то в будущем плотность упаковки элементов в вычислительных системах приблизится к плотности нейронов в мозгу (225 миллионов в 1 см3). Иными словами, грядущие электронные помощники и "соперники" человеческого мозга станут в 100 000 раз "умнее" своих предшественников. Резко возрастет и быстродействие вычислительных машин. Нынешние "молниеносные" вычислительные системы, которыми мы так восхищаемся, — страшные тугодумы. Даже самая быстродействующая машина — "сверхмозг" не делает больше 100 миллионов операций в секунду. Вычислительные же системы, созданные методами выращивания, будут, по мнению ученых, работать на сверхкоротких импульсах, т. е. будут производить миллиарды и даже тысячи миллиардов операций в секунду!
Достижение колоссального быстродействия, феноменальной емкости памяти вычислительных машин — дело только времени. Инженеры и физики находят сейчас все новые и новые способы решения этих проблем. Очень может быть, что глубокое познание механизмов роста живой материи укажет совершенно новые пути развития методов выращивания электронных систем, ничего общего не имеющих с процессами кристаллизации. Возможно и другое — ученые пойдут по пути синтеза искусственных и естественных методов выращивания. Во всех случаях оба пути, надо полагать, приведут к дальнейшему совершенствованию технологии создания вычислительной техники.
Теперь, когда нам известны основные проблемы электроники наших дней и пути, какими они будут решаться, мы можем заглянуть в ближайшее будущее радиоэлектронной промышленности, которое наступит, скажем, через 50 лет.
Итак, 2018 г. В 2018 г. не будет радиоэлектронной промышленности в том виде, к какому мы привыкли сейчас. Производство радиодеталей, на котором основана современная электронная промышленность, полностью исчезнет. Использование достижений бионики, кибернетики, физической химии и кристаллохимии качественно изменит принципы конструирования радиоэлектронной аппаратуры, сотрет грань между элементами и узлами систем, коренным образом изменит организацию производства радиоэлектронных устройств.
В течение ближайших 50 лет будут разработаны и построены саморегулирующиеся вычислительные машины, которые будут осуществлять функции разработчиков, конструкторов и сборщиков электронных систем. Информация, полученная из этих "конструирующих машин", будет храниться в накопителях (компактных кладовых знания) и оттуда поступать в автоматические сборочные машины, которые будут производить и собирать законченное электронное устройство из обрабатываемого сырья. Опытная, или пробная, продукция будет возвращаться из сборочных машин в конструирующую машину, где будут исправляться ошибки в расчетах и конструкции функциональных схем (модулей) и изыскиваться оптимальные варианты системо-схем по важнейшим параметрам, а также по надежности, долговечности и стоимости. Эти конструирующие и сборочные машины будут достаточно гибкими и универсальными, чтобы рассчитывать и создавать самые разнообразные радиоэлектронные системы, требуя для этого только изменения величины сигналов на входе конструирующей машины и материалов, поступающих в сборочную машину. Так в недалеком будущем сольются в едином технологическом потоке процессы разработки, конструирования, экспериментирования и производства радиоэлектронных систем.
Разумеется, переход от изготовления интегральных схем к производству радиоэлектронных устройств на молекулярно-атомном уровне будет нелегким. Предстоит решить ряд сложнейших физических и технических проблем. Ученые должны в совершенстве овладеть способами управления взаимодействиями электрических и магнитных цепей, ядерных и термических явлений. При концентрации десятков и сотен миллионов "радиодеталей" в одном кубическом сантиметре объема перегрев неизбежен (ведь электрические явления сопровождаются выделением джоулева тепла и относительные количества этого тепла растут с уменьшением габаритов элементов). Чтобы опрокинуть тепловые барьеры сверхмикроминиатюризации, ученым придется много потрудиться. Надо изыскать такие вещества, молекулы и атомы которых способны надежно выполнять обязанности радиодеталей с наилучшими характеристиками.
Технический прогресс можно рассматривать как своеобразную искусственную эволюцию в процессе приспособления к окружающей среде, причем, как показывают бионические исследования, многие этапы естественной эволюции повторяются в развитии электронной техники. Поэтому столь важны проводимые сейчас бионические исследования "радиоэлектронных" систем живой природы, изучение ее самого гениального творения — человеческого мозга. Они уже дали многое и будут еще полезнее в будущем, ориентируя инженеров на широкий круг возможностей перспективных разработок, готовя теоретическую и экспериментальную базу для грядущих технических реализаций в радиоэлектронике. И сегодня, заглядывая в коммунистическое завтра, нам видится в руках ученого быстродействующая электронная вычислительная машина величиной с томик стихов Есенина. С помощью такой книжки-машины филолог и археолог будут расшифровывать неразгаданные письмена древности, астрономы — рассчитывать орбиты планет, обращающихся вокруг далеких звезд. Экономисту микромашина позволит произвести технико-экономический анализ работы предприятий и целых отраслей промышленности, селекционеру даст возможность подвести итог многолетних экспериментов по выведению новых сортов пшеницы и подскажет, как сделать, чтобы в окончательном варианте было нужное количество белков и других питательных веществ. Биохимику портативная счетная машина поможет разгадать механизм обмена веществ в живом организме — сложную совокупность химических реакций, бионику — воспроизвести и проследить за короткий срок многомиллионнолетнюю эволюцию любой биологической системы. И не только филолог и археолог, экономист и селекционер, биохимик и бионик, а и ученый, работающий в любой области науки и техники, склонившись над микроэлектронной вычислительной машиной-книжкой, сможет заглянуть в неведомое и предвычислить грядущее!
Много, много тайн предстоит открыть бионике в творческой мастерской живой природы, решить множество сложнейших инженерных проблем. И молодая наука спешит, стремительно шагает в будущее из лабораторий Москвы и Киева, Ленинграда и Харькова, Новосибирска и Львова, Минска и Риги, Горького и Тбилиси, Казани и Томска. Ученые уже поговаривают о близком наступлении биовека, когда по примеру живой природы мы будем строить орнитоптеры и энтомоптеры, быстроходные подводные лайнеры, вездеходы для путешествий по Луне, Марсу, Венере и другим планетам, воздвигать на Земле лучезарные города из домов-деревьев и сказочной красоты поселения на дне морей и океанов, свободно ориентироваться в космосе, как птицы в воздухе, точно прогнозировать изменения погоды, наступление землетрясений и вулканических извержений, выращивать различные радиоэлектронные устройства, невиданные биомеханизмы, искусственные нейроны, строить белковые вычислительные машины... Прямое превращение солнечного света в одежду и продукты питания по образцу фотосинтеза, происходящего в каждом зеленом листе... Вместо громоздких машин — искусственные мышцы... Управление самолетами, станками, автомобилями и ракетами простым усилием мысли, без всяких штурвалов и рулей... Но стоп! Позвольте передать авторучку фантастам, предсказания которых сбываются в наш век...