И все же, именно мнение ученых играет центральную роль. Они склонны заниматься тем, что считают интересным. На их выбор влияет то, считают ли они возможным достичь успеха, есть ли в их распоряжении необходимые инструменты или — если речь идет о самых продвинутых исследователях — знают ли они, какие инструменты им нужно изготовить. Инструменты, которыми мы располагаем, в конце концов, формируют наши представления: как говорится, когда у вас есть только молоток, все вокруг выглядит как гвоздь. Новые инструменты помогают возникновению новых идей и дают возможность для дальнейшего развития, а решения о разработке инструментов будут ускорять прогресс в области нанотехнологий. Чтобы лучше понять стоящие перед нами задачи, разумно обратить внимание на то, какие инструменты могут нам понадобиться.
Почему инструменты так важны?
До сих пор ограниченные возможности инструментов сдерживали развитие промышленности. Цепные приводы и шарикоподшипники шестнадцатого века Леонардо да Винчи были теоретически работоспособны, но при жизни изобретателя никогда не использовались. Механический компьютер Чарльза Бэббиджа девятнадцатого века постигла та же участь. В чем проблема? Оба изобретателя нуждались в точно обработанных деталях, которые (это сегодня они легко доступны) не могли быть изготовлены в те времена. Физик Дэвид Миллер рассказывает, как сложный проект разработки интегральных схем в TRW застопорился в начале 1980-х годов по той же причине: «Все сводилось к одному вопросу, может ли немецкая компания охлаждать свои стеклянные линзы достаточно медленно, чтобы обеспечить необходимую нам точность. Они не могли».
В молекулярном мире развитие инструментов снова обеспечивает прогресс, и новые инструменты могут привести к захватывающим дух достижениям. Марк Пирсон, директор отдела молекулярной биологии компании «Du Pont», знает об этом из личного опыта: «Когда я был аспирантом в 1950-х годах, перед нами стояла многолетняя задача определения молекулярной структуры очередного вида белка. Мы говорили: «Один белок — одна карьера». Но сейчас время сократилось, теперь на эту работу уходит не вся жизнь, а только десять лет, а если повезет, то всего нескольких месяцев». В наше время белковые структуры можно изучать атом за атомом, получая рентгеновские отражения от слоев в кристаллах белка. Пирсон замечает, что «получение структуры белка занимала всю жизнь исследователя, отчасти потому, что было трудно получить кристаллы, да и просто получение нужного материала было затруднительно. С новыми технологиями мы можем получить материал в любой момент — это может показаться не очень важным, но на самом деле это большой прогресс. Для людей, занимающихся белками, это имеет огромное значение». Действительно, усовершенствованные инструменты для создания и изучения белков имеют особое значение, поскольку белки являются перспективными строительными блоками для молекулярных машин первого поколения.
