Жанр: Электронное издание
Глава 4
...о и от части умственного труда, связанного с производством
материальных благ и услуг. Интеллектуальные усилия
людей перемещаются в область науки, а в экономической
сфере в область разработки программ для автоматических
систем. Рабочая сила все более перемещается из цехов и рудников
в учреждения и конструкторские бюро. Более того,
растущая доля работы будет осуществляться на домашних
компьютерах. Это по-новому ставит проблему расселения
людей: отпадает необходимость концентрации их в городах,
рядом с производством, открывается перспектива проживания
горожан в зеленых зонах вокруг городов.
Высокая производительность автоматизированных технологий
позволит постепенно сократить рабочий день и увеличить
время досуга. В том же направлении действует растущ
ая автоматизация бытовых работ. Шаг за шагом многие
бытовые приборы будут объединены в целостную систему
дистанционного управления, и хозяин дома сможет командов
ать такой системой, находясь как внутри него, так и далеко
за его стенами. Увеличение свободного времени, в свою
очередь, означает возрастание роли спорта, культуры, искусств
а в жизни каждого человека и общества в целом. В этой
же связи следует ожидать значительного развития туризма
и рекреационной сферы.
Но, как и все научно-технические достижения, автоматиз
ация и роботостроение чреваты серьезными проблемами.
Британский кибернетик Келвин Уорвик, один из ведущих
специалистов мира по робототехнике, утверждает: "Мозг
улитки содержит от 50 до 100 нейронов, пчелы - 10 тыс, соб
аки - 10 млн, человека - 100 млрд. У моих роботов 50 эквив
алентных нейронов, у персонального компьютера их око128
ло 10 тыс"33. Таким образом, уже на пороге XXI в. роботы обл
адали сообразительностью улитки. Прогресс в области технологий
обработки информации позволяет уже к 2005 г. довести
их "интеллект" до уровня интеллекта кошки, а еще через
некоторое время - собаки. Нетрудно предвидеть, что на
этом процесс не остановится. Но здесь человечество подстерег
ают опасности, пожалуй, не меньшие, чем экологическая
катастрофа. "Как только появится первая машина с интеллектом,
близким по мощности к человеческому, - продолжает
К. Уорвик, - у нас уже не будет возможности ее выключить.
Бомба с часовым механизмом начнет отсчитывать последние
минуты человечества. И тогда мы уже не сможем ост
ановить наступление машин". Хочется надеяться, что
в предстоящей борьбе за выживание человечество все-таки
окажется сильнее своего самого изощренного техногенного
детища.
Информационная революция
Стремительное развитие информационных технологий,
то есть средств и методов сбора, обработки и передачи первичной
информации для получения информации нового качеств
а о состоянии интересующего объекта, процесса или
явления - это, пожалуй, самое многообещающее направление
научно-технического прогресса, которое в XXI в. существенно
изменит облик мирового сообщества.
До второй половины XIX в. письменная информация
формировалась вручную (с помощью гусиного пера и чернил)
или типографским способом и переправлялась с курьером
либо по почте (сначала - в почтовых каретах, позднее -
в почтовых вагонах) и доставлялась конкретному адресату
почтальоном. С конца XIX в. процесс формирования первичной
информации несколько облегчился появлением мех
анической пишущей машинки, а передача срочных сообщений
- благодаря изобретению телефона и телеграфа. Но основн
ая масса письменной и печатной информации, как
129
и прежде, переправлялась по почте в форме писем, депеш
и бандеролей.
Лишь в конце XIX - начале XX вв. благодаря открытию
радиоволн и успехам электроники началась эпоха передачи
на большие расстояния без помощи проводов сначала звука,
а в 20-х - 30-х годах прошлого столетия и изображения - эпох
а телевещания. У рутинной почтовой связи появилась многообещ
ающая альтернатива. В 40-х - 60-х годах к первичной
обработке информации привлекаются первые, громоздкие
электронно-вычислительные машины (ЭВМ), оперирующие
информацией, закодированной на базе двоичной цифровой
системы. Благодаря этому акцент в информационной
технологии постепенно перемещается со способа передачи
информации на ее содержание.
Активное развитие электроники позволило уже в 70-х год
ах создать гораздо более мощные, менее громоздкие и сравнительно
дешевые ЭВМ, на основе которых были сконструиров
аны информационно-поисковые системы (ИПС) и автом
атизированные системы управления (АСУ), оснащенные
комплектами специализированных программ. Центр тяжести
информационных технологий еще более смещается на содерж
ательную сторону информации, на облегчение аналитических
и управленческих задач. Кардинальный сдвиг в этом
направлении произошел после создания в 1976 г. персонального
компьютера, открывшего дорогу к перевороту во всей
системе организации интеллектуального труда. Посредством
кабелей компьютеры стали объединять в информационные
системы. Это открыло огромные возможности в области
аналитики и управления.
Однако цифровой "язык" компьютеров несовместим
с волновым "языком" телефонной связи, радио- и телевещания.
Поэтому информационно-компьютерные системы неизбежно
оставались локальными. Этот "языковой" барьер был
преодолен в 80-х годах благодаря изобретению модема - прибор
а автоматического перевода цифрового "языка" компьютеров
на волновой "язык" телевещания и обратно. Так уда130
лось соединить многие информационно-компьютерные системы
в единую сеть "Интернет". Два крупнейших прорыва
в области информационных технологий - компьютеризация
сбора и обработки информации и передача ее на любые расстояния
- совершили подлинную революцию в этой важнейшей
сфере общественной жизни. Через микроволновые
и спутниковые системы связи, а также телефонные и волоконно-оптические
кабели Интернет позволяет получать
нужную пользователю информацию из любой точки планеты
практически в режиме реального времени.
Совершенствование информационных технологий продолж
ается по многим направлениям. Прежде всего, в области
миниатюризации и повышения производительности микропроцессоров.
Соучредитель американской компании
"Intel" Гордон Мур эмпирически определил, что плотность
транзисторов в микросхеме, а значит, и быстродействие компьютеров
удваивается каждые полтора года. На протяжении
двух последних десятилетий этот "закон Мура" полностью
подтвердился. Если он останется в силе еще на 20 лет, то уже
в 2020 г. компьютеры смогут достичь быстродействия человеческого
мозга - 20000000 млрд операций в секунду.
Но уплотнение транзисторов на кремниевой полупроводниковой
подложке не беспредельно. Специалисты считают,
что к 2010 г. дальнейшая миниатюризация в рамках прежней
технологии станет невозможной. Уже сейчас толщина изоляционных
покрытий не превышает 4 - 5 атомов35. Поэтому
идут поиски принципиально новых решений по нескольким
направлениям: переход на молекулярные или даже атомные
технологии; на ДНК и другие биологические материалы
вместо минералов; на трехмерные технологии; на использов
ание фотонов света вместо электронов и, наконец, на квантовые
технологии с использованием элементарных частиц.
Уже в 2000 г. компания "Hewlett-Packard" объявила о первых
успехах в создании мощных молекулярных компьютеров,
в которых для хранения и преобразования информации
используются не электрические импульсы, а изменения хи131
мического состава молекул вещества. По оценкам, такой
компьютер будет в 100 млрд. раз экономичнее современных
и неизмеримо меньше по своим размерам (ведь миллиарды
молекул умещаются в одной песчинке). Массовое производство
таких компьютеров может начаться в период с 2005 г. по
2015 г. Продвигается работа и над созданием квантовых компьютеров,
которые могут состоять из атомов, атомных частиц
или "псевдоатомов" - искусственных ячеек для "отлова"
электронов. Предполагается, что прототипы таких компьютеров
могут появиться уже в 2005 г., а их массовое производство
начнется в 2010 - 2020 гг. Менее определенны перспективы
использования ДНК в качестве микропроцессора. Но уже
в начале 1998 г. в Израиле удалось получить электрический
проводник на основе цепочки ДНК человека. Суть дела
в том, что за 4,5 млрд. лет эволюции белковых соединений
молекулы ДНК научились узнавать друг друга и выстраив
аться в упорядоченные цепочки. Компьютер на базе таких
процессоров сможет обрабатывать в 100 тысяч раз больше
информации, чем любой из существующих.
По-видимому, к началу 20-х годов нынешнего столетия,
если не раньше, можно ожидать скачкообразного перехода
от кремниевых полупроводников к качественно новым технологиям
сбора, хранения, обработки и передачи информации
с постепенной их специализацией на различных функциях.
Предполагается, например, что "квантовые компьютеры
будут специализироваться на шифровании и поиске
крупных массивов данных, молекулярные - на управлении
производственными процессами, а оптические - на средств
ах связи"36.
Все это приведет к кардинальному изменению не только
способов общения людей, взаимодействия их с производственными
и бытовыми механизмами, но и образа их жизни.
Каждый человек при решении своих бытовых, социальных,
познавательных или производственных проблем сможет
в любое время пользоваться Интернетом. Скажем, программиров
ать работу бытовых приборов и их взаимодействие37,
систематизировать и архивировать поступающую в его адрес
деловую и прочую информацию, программировать движение
личного транспорта и т. п. С помощью миниатюрного
карманного прибора каждый сможет в любое время включиться
в сеть Интернет, которая покроет весь мир.
Существенно изменится и система здравоохранения: используя
хранящийся в электронной базе данных анамнез
и код ДНК каждого пациента, врачи будут не столько лечить
заболевших, сколько отслеживать состояние здоровых
и концентрировать внимание на профилактике угрожающих
им заболеваний. Более того, микрокомпьютеры (особенно
биокомпьютеры) будут имплантироваться в живые ткани,
что позволит корректировать функционирование отдельных
тканей или органов человека, включая нейроны, повреждение
которых до сих пор считалось непоправимым. Теоретически
это открывает возможность регулярного "текущего ремонт
а" человеческого организма и продления его жизни до
нескольких сотен лет. Правда, это, как уже сказано, может
привести к еще большей перенаселенности планеты или затормозить
демографический переход к более приемлемой
численности человечества.
Информационные системы, программирование и машинный
перевод с одного языка на другие по-новому ставят проблему
организации просвещения и обучения молодого поколения.
С одной стороны, в условиях ускорения прогресса
в производственных, управленческих и иных технологиях
требуется не обязательная в прошлом широкая общая эрудиция
каждого человека. С другой стороны, открываются невид
анные ранее возможности получения образования с помощью
Интернета, находясь вдали от ведущих университетов
мира. Процесс обучения и переобучения, по всей вероятности,
может стать перманентным, по крайней мере, в течение
периода сохранения работоспособности человека.
Как и остальные направления научно-технического прогресс
а, информационная революция несет с собой не только
блага, но и серьезные риски. Мировое интернет-сообщество
уже страдает от хулиганов, запускающих в глобальную паутину
тысячи разрушительных вирусов. Но есть и более опасные
явления - взломы хакерами закрытых информационных
систем в финансовой, управленческой и даже оборонной
сфере. Преступный мир использует телекоммуникации
в своих неблаговидных целях, а международные террористы
общаются со своими приверженцами в разных странах даже
посредством телевидения. Эти и другие риски, разумеется,
не могут остановить поступательного развития информационной
революции, которая, хотя и чревата опасностями, одновременно
дает мировому сообществу и средства противодействия
им.
Начало нанотехнологического переворота
Самое молодое направление научно-технического прогресс
а - это нанотехнологии, манипулирующие отдельными
атомами или молекулами вещества в целях создания новых
продуктов и механизмов. Речь идет о принципиально
новой области знаний и их практического применения -
о квантовой механике, имеющей дело с материалами, систем
ами и инструментами предельно малых масштабов на
уровне одной миллиардной метра, то есть одной восьмидесятитысячной
толщины человеческого волоса. В этом наномире
действуют свои закономерности, качественно отличные
от физических законов не только макромира,
но и микромира.
Дверь в этот мир атомов и элементарных частиц приоткрыл
в начале XX века немецкий физик Макс Планк, созд
авший квантовую теорию. Позднее она была доработана
и через полвека, в 1959 г. американский физик Ричард
Файнман выступил в Калифорнийском технологическом
институте со знаменитым докладом "Там внизу - уйма мест
а", в котором заявил, что физик в принципе мог бы синтезиров
ать любое вещество по заданной химической формуле.
Это предвидение, казавшееся фантастикой, начало воплощ
аться в жизнь уже в 1982 г. благодаря изобретению
в швейцарских лабораториях корпорации "Ай-Би-Эм" растрового
туннельного микроскопа, а в 1986 г. - и атомного
силового микроскопа. Если первый из них позволяет не
только наблюдать отдельные атомы электропроводящих
материалов, но и вступать во взаимодействие с ними, изменять
их первоначальное состояние и манипулировать ими,
то второй дает возможность проделывать все это с атомами
любых материалов.
Началось создание прикладных нанодеталей и механизмов.
В 1991 г. удалось создать углеродные нанотрубки диаметром
около 1 нанометра (нм), используемые для изготовления
микротранзисторов. Эксперименты с фуллеренами -
шарообразными молекулами углерода - позволили превратить
их в одноэлектронный транзистор. В октябре 1998 г.
датские физики продемонстрировали атомный триггер, состоящий
из одного атома кремния и двух атомов водорода.
В результате удалось вплотную подойти к возможности запомин
ать и передавать 1 бит информации при посредстве
всего лишь одного электрона. Обнаружился целый ряд органических
молекулярных групп, которые могут функциониров
ать в электронных приборах в качестве выпрямителей ток
а, проводящей шины или запоминающего устройства. Более
того, на основе ДНК уже в 1999 г. удалось сконструиров
ать молекулярный механизм, который под действием определенного
химического сигнала сгибается и разгибается.
А в начале 2001 г. в Японии был создан первый в мире молекулярный
двигатель, состоящий из трех компонентов: иона
металла и двух молекул порфинина (сложного соединения,
в которое входит хлорофилл, преобразующий свет в органические
вещества). При определенной температуре ион притягив
ает с двух сторон молекулы порфинина, и под воздей-
ствием света и электрического напряжения они начинают
вращаться38. Открываются перспективы создания биороботов
молекулярных размеров.
Все это - лишь первые обнадеживающие шаги. Но они
быстро ускоряются. Поднимается волна изобретений
в этой области. Число ежегодных патентных заявок только
в Европейское бюро патентов возросло с примерно 1 тыс
в 1990 г. до 12 тыс в 1998 г.39 Сегодня уже более чем в 30
странах осуществляются исследования в области нанотехнологий,
финансируемые государством. Масштабы такого
финансирования возросли с 400 млн долл. в 1997 г. до более
чем 2 млрд долл. в 2002 г., то есть в пять раз. Кроме того,
подобные исследования ведутся и в лабораториях таких
крупных частных корпораций, как "Ай-Би-Эм", "Доу
Кэмикалс", "Хитачи", "Юнилевер" и других. Создается
множество стартовых венчурных компаний. И это естественно.
"Тот, кто раньше овладеет нанотехнологией, займет
ведущее место в техносфере будущего", - говорил отец
американской водородной бомбы Эдвард Теллер.
А будущее нанотехнологий видится сегодня весьма перспективно.
Так, в области компьютерной техники миниатюриз
ация современных кремниевых чипов имеет предел:
ширина дорожки не может быть меньше 40 - 50 нанометров.
При дальнейшем ее сужении электроны пробивают разделительные
слои в транзисторах, и происходит короткое замык
ание. Этот предел может быть достигнут уже в ближ
айшие 10 лет. Выходом станут наночипы, в которых вместо
кремния используются различные углеродные соединения
размером в несколько нанометров либо молекулы
ДНК. Уже сейчас исследователи работают над созданием
подобных чипов, память которых будет в 40 раз больше,
чем у нынешних.
В сфере создания новых материалов открываются возможности
изменения их качественных характеристик: вес
а, плотности, прочности, сопротивляемости химическим
реагентам и т. п. Все это имеет огромное значение для
авиастроения, металлургии, производства органических
полимеров, строительных материалов и т. д. Нанокатализ
аторы помогут также повысить эффективность многих
технологических процессов. Например, из-за несовершенств
а современной технологии очистки сырой нефти почти
20% ее остаются непереработанными. Создаваемые специ-
алистами керамические цилиндры, пронизанные нанопор
ами, будут способны удерживать только одну молекулу,
если пропускать сырую нефть через такой катализатор,
то ни одна молекулярная цепочка не избежит очистки,
и эффективность крекинга достигнет 100%40.
Нанотехнология, по-видимому, будет играть важную
роль и в решении энергетической проблемы, прежде всего,
в развитии гелиоэнергетики путем создания более эффективных
и дешевых фотогальванических элементов.
Некоторые футурологи предвидят также крутой поворот
в сельском хозяйстве в результате замены "естественных
машин" по производству растительной и животной
пищи искусственными их аналогами - молекулярными
роботами. Предполагается, что они будут воспроизводить
те же химические процессы, какие происходят в живом орг
анизме, но более коротким и экономичным путем. Например,
из цепочки "почва - углекислый газ - фотосинтез -
трава - корова - молоко" будут удалены лишние звенья.
Останутся лишь "почва - углекислый газ - молоко" и все,
что из него производится. Ожидается, что такое "сельское
хозяйство" не будет зависеть от погоды и не потребует тяжелого
физического труда, а его потенциал позволит раз
и навсегда решить продовольственную проблему41.
В тесном союзе с биотехнологией нанотехнология позволит
добиться дальнейших успехов в медицине, в частности,
в мониторинге состояния различных органов человека
и их "текущем ремонте", способствуя продлению его жизни
и работоспособности. "Наноинженеры уменьшат медицинскую
аппаратуру до размеров молекул, - полагает
журнал "Знание - сила". - Крохотные нанороботы помч
атся по кровеносным сосудам, проникая в любые уголки
тела. Они будут выискивать различные дефекты, например,
мутированные клетки, опасные вирусы или частицы
ядовитых веществ, попавшие в кровь, а найдя их, тотчас
примутся обезвреживать. Кроме того, нанороботы будут
постоянно определять важнейшие показатели самочувствия
человека"42.
Однако, нанотехнологии, как и любые другие технологии,
наряду с благами несут с собой и угрозы. Прежде всего,
многое зависит от того, в чьих руках эти технологии
окажутся. Если сегодня планету захлестнул международный
терроризм, использующий обычные виды оружия,
то завтра в таких же преступных целях может быть использов
ано и совершенно невидимое оружие. Например, нанороботы-дессемблеры,
настроенные на разрушение ненужных
органических и неорганических веществ, загрязняющих
окружающую среду. При некоторой перенастройке
они ведь смогут разрушать все, что угодно. И если сегодня
контроль за созданием запрещенного оружия массового
уничтожения более или менее надежен, то с развитием наноф
абрик по производству разрушающих роботов он станет
невозможен.
Более того, создание таких роботов само по себе (даже
без злонамеренного их использования) чревато той же
опасностью, о которой предупреждает создатель роботов-
автоматов К. Уорвик, - они могут выйти из-под контроля
просто в результате какого-нибудь сбоя в программе. Противники
нанотехнологий предупреждают, что тогда самовоспроизводящиеся
нанороботы в худшем случае смогут
разобрать все живое на Земле на молекулы, которые затем
будут бесконечно копироваться, покрывая нашу планету
толстым слоем серой слизи.
Возможно, эти апокалиптические ужасы сильно преувеличены,
как, впрочем, и восторженные ожидания от развития
нанотехнологий. Но еще и еще раз подтверждается, что
научно-технический прогресс - явление по своим последствиям
крайне неоднозначное. И чем дальше он продвигается,
тем большая осмотрительность и бдительность требуется
от мирового сообщества.
В целом техносфера, как отмечает Э.А. Азроянц, "предст
авляя собой агрессивную среду, активно вторгающуюся
и изменяющую внешнюю (природную) среду и внутренний
мир человека, превратилась в определенную угрозу для человечеств
а как биологического вида, но одновременно -
и в неотъемлемую часть его эволюции... Влияние технического
прогресса на человека двойственно: с одной стороны,
он создает условия выживания и развития человека, а с другой
- превращается в занесенный над человеком дамоклов
меч, который потенциально способен уничтожить его"43.
\1 World Energy Outlook 2002. IEA, p. 26 - 30.
2 Lean G. At glance: Energy. (http://www.ourplanet.com/imgversn/123)
3 Здесь и далее использован материал ОЭСР и МЭА: "Energy
Technology and Climate Change. A Call for Action. P., 2000, p. 46 - 51.
4 IEA. Renewables Information (2003 Edition), p. 1.
5 XX век: последние 10 лет. М., "Пангея", 1992, с. 55.
6 Braun L., Renner M., Flovin Ch. Vital Signs 1997. N.Y., 1997, p. 53.
7 Give us a wave! (http://www.ourplanet.com/imgversn/123)
8 Рохленко Д. Плавучие фабрики водорода. - Независимая газета, апрель
1999 г., приложение "Наука", #4.
9 Solar Thermal Thematic Review. Draft Report, Feb. 2001, p. 7 - 8, 12.
10 Solar PV facts. (http://www.solarcentury.co.uk)
11 Leggert J. Rising sun. 2002. (http://www.ourplanet.com/imgversn/123)
12 Известия, 28 июня 2003 г.
13 Technology Options: Fusion Power. IEA. February 2003, p. 6.
14 Ibid., p. 1; Впереди XXI век. Выше цит., с. 159.
15 Высокие затраты на начальном этапе освоения термоядерной энергии
не означают, что она неконкурентоспособна на энергетическом рынке.
Расчеты показывают, что удельная стоимость такой энергии будет вполне
приемлемой. (Ibid., p. 6).
16 Бернал Дж. Мир без войны. М., 1960, с. 83.
17 XX век: последние 10 лет. Выше цит., с. 144.
18 Coates J. The Next Twenty-five Years of Technology: Opportunities and
Risks. - In: 21st Century Technologies. P., 1988, p. 38.
19 XX век: последние 10 лет. Выше цит., с. 145 - 146.
20 FAO: Biotechnology in Food and Agriculture. Conference 1 (2001), p. 3.
21 Мясо на вырост. - Независимая газета, 18 октября 2001 г.
22 Чертков И.Л. Одной клетки хватит на все человечество. // Известия,
21 апреля 2003 г.
23 Arber W. and Brauchbar M. Biotechnology for the 21st Century. - In:
21st Century Technologies. Op. cit., p. 83.
24 Батеньева Т. Тайна жизни подверглась взлому. - Известия, 9 сентября
1999 г.; ее же: Началась публикация двух версий наследственного код
а человека. - Известия, 13 февраля 2001 г.
25 Бернал Дж. Мир без войны. Выше цит., с. 88.
26 См. Анчишкин А.И. Наука, техника, экономика. М., "Экономика",
1986, с. 186.
27 Юнь О.М. Производство и логика: информационные основы развития.
М., "Новый век", 2001, с. 117.
28 Там же, с. 123.
29 Здесь и далее Юнь О. Выше цит., с. 138 - 141.
30 Юнь О.М. Диалог цивилизаций. - В кн. "Прикладные аспекты глоб
ализации". М., "Новый век", 2001, с. 108.
31 Там же, с. 109.
32 Лесков С. Человек уступает дорогу электронным механизмам. // Известия,
12 апреля 2003 г.
33 Цит. по: Ваганов А. Заметки кибер-нытика. // Независимая газета, 20
декабря 2000 г.
34 Здесь и ниже использованы данные из статьи О. Владимировой
"Компьютеры будущего". - Известия, 15 февраля 2000 г.
35 Известия, 22 июля 1999 г.
36 Владимирова О. Выше цит.
37 Уже сейчас многие компании производят GSM-устройства, позволяющие
подключать домашние и другие приборы к мобильной телефонной
сети. Это дает возможность управлять через сотовый телефон электроприбор
ами в своем доме. Например, отключить отопление или забытый утюг
и даже выключить зажигание в угнанной похитителями машине. (Ведомости.
Приложение "Интернет", 2 марта 2000 г.)
38 Здесь и ранее использована информация, содержащаяся на сайте
"Нанотехнология" "http://www.ixs.nm.ru/nan"
39 Hassan E. and Sheehan J. Scaling-up nanotechnology. // OECD Observer,
October 2003, p. ?
40 Чудеса нанотехники. Часть вторая. С. 2.
"http://www.membrana.ru/articles/2002/01/31"
41 См.: "Нанотехнология". Выше цит.
42 Знание - сила, 2001, #2, с. 12.
43 Азроянц Э.А. Выше цит., с. 15.
Закладка в соц.сетях
