5分でわかるグレイグー
グレイグー（グレイ・グー、英語ではgrey gooまたはgray goo）は、ナノテクノロジーが暴走した場合を想像する思考実験です。目に見えないほど小さな機械が、身の回りの原子を材料にして自分のコピーを作れると考えてみてください。もしこの複製が止まらなければ、理論上は生き物も含めてあらゆるものが機械に変わり、灰色のどろどろしたかたまりが広がっていくことになります。
この言葉を広めたのは、アメリカの技術者K・エリック・ドレクスラーです。1986年の著書『Engines of Creation』（邦訳あり）の中で、自己複製する機械は慎重に設計しなければならない、という警告として紹介しました。予言ではなく、「こうならないように作ろう」という注意喚起の例だったのです。
その後この言葉は、「自分をコピーし続けて、コピーするものがなくなるまで止まらない暴走」を指す、ちょっとした合言葉になりました。現実にはそのような機械は存在せず、ドレクスラー本人を含めて、多くの科学者が最悪のシナリオは起こりにくいと考えています。
グレイグーは、SFの歴史の流れの中でも見逃せない話題です。技術者の本から小説へ、そして日常の会話へと広がっていったからです。近い仲間として、ペーパークリップ・マキシマイザーやフォン・ノイマン・プローブがあります。
グレイグーという考えはどこから来たのか
土台になった考えは、ナノテクノロジーより古いものです。1940年代、数学者のジョン・フォン・ノイマンは、機械が自分自身のコピーを作る仕組みを、紙の上で考え抜きました。しかも、その機械が持つ設計図のコピーまで含めてです。これによって、自己複製は魔法ではなく、設計しだいで実現できる仕組みだと示されました。
1959年には、物理学者のリチャード・ファインマンが「There's Plenty of Room at the Bottom」（底にはまだたっぷり余地がある）という講演を行い、原子を一つずつ並べてものを作る機械を思い描きました。
1980年代になると、ドレクスラーがこれらの考えをつなぎ、分子アセンブラという構想にまとめました。分子アセンブラとは、原子を思いどおりの場所に置いて、ほとんど何でも作れる小さな機械のことです。『Engines of Creation』は、この未来にかなり前向きな本です。ただドレクスラーは、そこで当然の疑問も取り上げました。「そのアセンブラが自分のコピーも作り始めたらどうなるのか」という問いです。
彼は、丈夫で増えるのが速い複製機械が、設計や管理の不注意で野に放たれたなら、生き物との競争に勝ち、生物圏を「gray goo」（灰色のどろどろ）に変えてしまうかもしれないと書きました。長い本の中のごく短い箇所ですが、この部分が最も有名になりました。
2000年ごろには、コンピューター科学者のビル・ジョイが雑誌『Wired』に載せた論考で、自己複製する技術を新しい世紀の危険の一つに挙げ、この話題が再び注目されました。2003年には英国のチャールズ皇太子がナノテクノロジーへの懸念を公に語り、英国王立協会と王立工学アカデミーが調査を行いました。2004年の報告書は、グレイグーのシナリオは極めて起こりにくいと判断し、本当に注意すべきなのはナノ粒子の毒性のような身近な問題だと述べています。
数字で見る「増え続ける」怖さ
グレイグーの怖さは、指数関数的な増え方にあります。ある機械が10分に1回、自分のコピーを1つ作るとしましょう。40回倍になる、つまり約6時間40分で、機械の数はおよそ1兆になります。
1台が約1ピコグラム（1兆分の1グラム）、小さな細菌ほどの重さだとすると、地球と同じ重さになるまでに必要な倍増の回数は約130回です。10分ごとなら、約22時間になります。
ただし、これはあくまで説明のための計算であり、予測ではありません。エネルギーも、必要な原子も、作業する空間も、決して足りなくならない、という前提でしか成り立たないからです。グレイグーをめぐる議論は、結局のところ、この「もしも」が本当に成り立つのかどうかを問う議論だといえます。
科学的にはどうなのか
確かなこと
- 自己複製は現実にあります。生き物の細胞はすべて自己複製をしています。栄養がたっぷりある培養皿の中なら、細菌は数十分で2倍になることもあります。
- 指数関数的な増加は、必ずどこかで壁にぶつかります。実際の細菌は、食べ物や場所、エネルギーが尽きれば増えるのをやめますし、競争相手や捕食者もいます。生命は何十億年もかけて地球全体に広がりましたが、一種類の生物のかたまりにはなっていません。
- 分子レベルの機械は実在します。2016年のノーベル化学賞は、分子機械の設計と合成により、ジャン＝ピエール・ソヴァージュ、フレイザー・ストッダート、ベン・フェリンハの3氏に贈られました。ただしこれらは、小さなスイッチや回転子、モーターのようなもので、自分のコピーを作る機械ではありません。
まだ推測の段階にあること
- 汎用の分子アセンブラは、まだ作られていません。フラーレンの発見でノーベル賞を共同受賞した化学者リチャード・スモーリーは、2001年と、2003年のドレクスラーとの誌上のやりとりで、原子を積み木のように扱うことはできないと主張しました。原子をつかむ「指」が太すぎ、しかもくっついてしまうから、という理由です。ドレクスラーはこれに反論しました。この論争は実験で決着したわけではありません。そもそも、そうした機械を誰も作っていないからです。
- 「何でも食べるどろどろ」は、最も難しいタイプです。あらゆる元素とあらゆる化学結合を扱い、動くためのエネルギーを見つけ、さらに出てくる熱を捨てなければなりません。ロボット工学者のロバート・フレイタスは、2000年の論文でこのシナリオを「エコファジー」（環境を食べること）と名づけて分析しました。そして、熱の問題が速度を制限するだろうと論じました。最も速い場合でも、かかる時間は分単位ではなく月単位で、気づいて対抗できる余地がある、というのが彼の見方です。
- ドレクスラー自身も考えを進めています。2004年にクリス・フェニックスと書いた論文で、安全な製造のために、野外を自由に動き回る複製機械は必要ないと論じました。複製を管理された仕組みの内側に閉じ込めればよいのです。自動車工場が、野生の車を増やしたりしないのと同じです。
まとめると、自己複製と指数関数的な増加は現実のものですが、どこにある物質からでも、限りなく自分をコピーできる機械は、工学の計画というより「考え方の一つ」にとどまっています。
SF作品での登場例
フィクションは、この考えをさまざまな方向に広げてきました。マイケル・クライトンの小説『Prey』（2002年）では、微小なロボットの群れが研究所から逃げ出し、学習して、まるで捕食者のように振る舞います。文字どおりのグレイグーではありませんが、「自分で増える技術を、誰も呼び戻せない」という同じ恐れを描いています。
グレッグ・ベアの『Blood Music』（1983年の中編を、1985年に長編へ拡張）は、改変された細胞が周囲のものを変えながら広がっていく物語です。同じ不安を、もっと不思議でおだやかな姿で見せてくれます。
この発想の型は、ほかの分野にも広がりました。哲学者ニック・ボストロムの思考実験であるペーパークリップ・マキシマイザーは、機械の代わりにソフトウェアの目標を置いたものです。クリップを作るよう命じられたAIが、決して止まらない、という話になります。グレイグーとペーパークリップは、「単純な目標を、限りなく追い続ける」という構造が同じです。宇宙では、フォン・ノイマン・プローブが、意図的に作られた自己複製する探査機として登場します。こちらでは、広がりすぎないために何が止めるのか、が問いになります。
よくある誤解
- 「ドレクスラーは、グレイグーが必ず起こると予言した」：いいえ。彼はあり得る事故や悪用の例として示し、設計で防ぐべきものと考えました。後には、避けられると論じています。
- 「ナノテクノロジー＝グレイグー」：違います。現在のナノテクノロジーの中心は、新素材、コーティング、センサー、薬などです。自分で増えるものはありません。
- 「数分で世界が終わる」：いいえ。かなり甘く見積もっても、エネルギー、熱、原材料が成長の限界になります。
- 「灰色」に特別な意味がある：いいえ。色は、構造が失われた、味気ない形のないかたまりを表す絵にすぎません。
- 「生き物は特別だから安全」：そういう話ではありません。自然を見れば、複製は資源によって制限されることがわかります。だからこそ、一つの生物が地球を食べつくしてはいないのです。
次に読む
- ペーパークリップ・マキシマイザー：機械の代わりにソフトウェアが登場する、同じ「止まらない目標」の話です。
- フォン・ノイマン・プローブ：自己複製する機械を、銀河探査のためにあえて作るとどうなるかを考えます。
- SFの歴史：危険な技術というテーマが、ジャンル全体の流れのどこに位置するかがわかります。
