La produzione molecolare è l’ipotetico uso futuro di “assemblatori” su nanoscala riprogrammabili per costruire prodotti atomo per atomo. Un assemblatore molecolare sarebbe un manipolatore robotico su nanoscala in grado di posizionare singoli atomi, ad esempio il carbonio, su una superficie con precisione atomica. Una persona comune sperimenterebbe questa tecnologia sotto forma di una “nanofabbrica”, un’unità di produzione molecolare desktop autonoma che utilizza una materia prima purificata, come il gas propano.
Perché un assemblatore molecolare sia utile agli umani, dovrebbe essere in grado di creare copie di se stesso. Altrimenti, ci vorrebbe troppo tempo per un singolo assemblatore per costruire qualcosa di dimensioni o valore significativi. Se fosse possibile far cooperare una vasta gamma di assemblatori, potrebbero costruire prodotti su macroscala con precisione atomica, utilizzando un processo completamente automatizzato ad alto rendimento. Questo è abbastanza significativo che, se gli ostacoli tecnici vengono superati, la tecnologia lancerebbe un’altra rivoluzione industriale, probabilmente più trasformativa delle prime due messe insieme.
Gli assemblatori molecolari e la produzione molecolare non sono una novità. Ne abbiamo trilioni nel nostro corpo: organelli chiamati ribosomi. Lavorando in gran numero, i ribosomi sintetizzano ogni proteina in ogni organismo in natura, dai microbi estremofili alla balenottera azzurra. Il loro design di base è lo stesso, perché ogni essere vivente si è evoluto da un antenato comune che aveva già in atto il meccanismo di sintesi proteica di base. Naturalmente, anche i ribosomi si autoreplicano.
Se un assemblatore molecolare inorganico fosse creato in grado di fare copie di se stesso, potrebbe creare una nuova forma di “vita”, anche se un tipo controllato direttamente dalla programmazione. Questa idea è stata chiamata produzione molecolare e alcuni dei dettagli tecnici sono stati effettivamente elaborati. I teorici hanno progettato ingranaggi, motori, batterie, cavi, aste mobili, selezionatori, alberi e altro ancora fisicamente praticabili. Alcuni di questi dispositivi su scala nanometrica sono già stati fabbricati, su altri si sta lavorando attivamente.
La produzione molecolare ha il potenziale per capovolgere la società, ma quasi nessuno ne ha sentito parlare. Spesso, le idee di fabbricazione molecolare sono combinate o confuse con altre possibili applicazioni del più ampio campo della nanotecnologia in generale, il che rende difficile elaborare politiche di regolamentazione per quest’ultima. Uno studio ha scoperto che le opinioni pubbliche sulla nanotecnologia potrebbero essere facilmente manipolate modificando solo poche frasi nel modo in cui viene introdotto l’argomento. Queste lacune nella conoscenza sono preoccupanti per alcuni futuristi e politici, che vorrebbero vedere più discussioni sulle possibilità futuristiche della produzione molecolare e sul modo in cui potrebbe essere regolata.