Технологии будущего

Владимир Рубанов
Технологии будущего
Как реализовать универсальное знание, математическую культуру и системное мышление
Страна должна стать мировым научным центром, а не фабрикой мирового высокотехнологичного
производства.
Фото Reuters
Об авторе: Владимир Арсентьевич Рубанов - научный руководитель АНО "Информэкспертиза", действительный
госсоветник РФ 1 класса.
Глобальный финансовый кризис, разразившийся для многих аналитиков и прорицателей
экономического будущего как гром среди ясного неба, заставляет оторвать глаза от
компьютерных графиков динамики виртуальных финансов и искать реальный ответ на вопрос
о том, «как государство богатеет и почему не нужно золота ему, когда простой продукт
имеет». Текущие показатели биржевой игры не в состоянии отразить масштабные и
долговременные процессы, происходящие в экономике. Для описания, объяснения и
предсказания экономического развития вновь становятся востребованными теории
цикличности Николая Кондратьева и Йозефа Шумпетера. В правильно построенной
экономической системе банки «создают» деньги, по существу, для новаторов: с
финансирования инноваций и начинается перераспределение потока ресурсов как
общественного капитала. С этой точки зрения становятся понятными уродства сложившейся
мировой финансовой системы, зацикленной на виртуальном производстве знаков богатства
вместо финансирования процессов производства самого богатства.
Теория долгосрочного технико-экономического развития, разрабатываемая российскими
экономистами (Сергеем Глазьевым, Валерием Дементьевым, Борисом Кузыком, Владимиром
Маевским, Георгием Микериным, Робертом Нижегородцевым, Светланой Румянцевой,
Юрием Яковцом) на основе идей Кондратьева и Шумпетера, представляет этот процесс в виде
последовательного замещения технологических укладов – крупных комплексов
технологически сопряженных производств. Период доминирования технологического уклада
в развитии экономики составляет 40–60 лет, сокращаясь по мере ускорения НТП и
уменьшения длительности научно-производственных циклов.
В мировом технико-экономическом развитии (начиная с промышленной революции в Англии)
отчетливо выделяются жизненные циклы пяти последовательно сменявших друг друга
технологических укладов, включая доминирующий сегодня информационный
технологический уклад. В число производств, формирующих его ядро, входят электронные
компоненты и устройства, электронно-вычислительная техника, программное обеспечение,
радио- и телекоммуникационное оборудование, лазерное оборудование, услуги по
обслуживанию вычислительной техники.
Клуб больших задач: мировой научный центр
Несущими отраслями современной экономики выступают авиа-, судо-, автомобиле-,
станкостроение, солнечная энергетика, ракетно-космический и химико-металлургический
комплексы, образование и здравоохранение. Поэтому принятые в Российской Федерации
решения о создании ряда высокотехнологичных государственных корпораций в области
авиации, судостроения, атомной отрасли и нанотехнологий создают предпосылки для
укрепления позиций страны на мировых рынках знаний и обеспечения ее
обороноспособности. Однако сегодня проявляется и другая тенденция – закрепления и
усиления роли России как страны сырьевого профиля. Такое позиционирование страны в
структуре мирового хозяйства вряд ли сможет привести к успешному преодолению кризиса и
усилению ее геоэкономической роли. При инерционном сценарии страна будет смещаться на
периферийные позиции сырьевого придатка производителей знаний и высокотехнологичных
промышленных продуктов.
Важнейшим фактором развития информационно-технологического уклада является переход
от разрозненной компьютеризации и обеспечения потребителей средствами связи к
интеграции вычислительных и коммуникационных ресурсов в единую национальную сеть на
основе нового технологического принципа – грид-компьютинга. Это связано с глобальным
процессом формирования «клубов больших задач», нацеленных на интеграцию знаний из
разных областей на основе суперкомпьютерных вычислений. Безусловный мировой лидер по
части практического применения грид-компьютинга – Соединенные Штаты, которые в 2001
году начали реализацию проекта TeraGrid сетей с основной задачей создания распределенной
инфраструктуры для проведения высокопроизводительных (терафлопных) вычислений.
В 2004 году Европейским союзом был создан аналог американской TeraGrid – консорциум
DEISA (Distributed European Infrastructure for Supercomputing Applications), который
объединил в сеть ведущие национальные суперкомпьютерные центры ЕС. А в 2005 году
Еврокомиссией подготовлена специальная программа «Грид-технологии – ключ к инициативе
«Европейское информационное общество», нацеленной на превращение Евросоюза в «самую
конкурентоспособную в мире экономику знаний».
В КНР в июле 2006 года успешно реализована программа ChinaGrid, которая направлена на
объединение между собой миллионов студентов и десятков тысяч ученых страны. В 2006 году
в Афинах было объявлено о начале выполнения финансируемого Европейской комиссией
проекта EUChinaGRID с целью объединения европейских и китайских грид-инфраструктур
для повышения эффективности совместных научных исследований. Индия также реализует
Национальную грид-компьютинговую инициативу GARUDA, предусматривающую сетевое
объединение крупнейших научно-исследовательских центров страны.
В России такой масштабной программы до сих пор нет, а шаги, сделанные в 2003 году
государством, ограничились принятием двух ведомственных программ (Минатома и
Российской академии наук), что не может считаться достойным ответом на глобальные
технологические вызовы. Отставание в вопросах создания и применения гридкомпьютинговой инфраструктуры чревато усилением интеллектуальной зависимости
российской науки от тех стран и организаций, которые сегодня формируют, а завтра будут
контролировать глобальное информационное пространство, создавать и предоставлять
средства доступа к дешевым суперкомпьютерным ресурсам, пользоваться привилегией
получения и использования данных об участниках таких сетей и их потребностях.
При выборе инновационного сценария Россия имеет определенные шансы занять достойное
место в системе производства знаний. Однако успехи Китая и Индии вряд ли могут служить
моделью успеха для России, так как имеют в своей основе технически подготовленные кадры
невысокой квалификации с невысокой оплатой. Это позволяет им успешно конкурировать в
сфере реализации заимствованных разработок и индустриально организованного
производства высокотехнологичного продукта по заказу иностранных компаний. Россия же
сильна прежде всего фундаментальной наукой и инженерной школой, а не организационным
потенциалом программной или технической реализации результатов интеллектуальной
деятельности.
Наличие в России полного цикла научно-производственной деятельности, от
фундаментальной науки до промышленной реализации, дает стране неплохие шансы на
продвижение в число влиятельных центров научно-технического развития. Сейчас в России
множество неиспользуемых изобретений. Не исключено, что некоторые из этих технологий со
временем будут востребованы, но большинство устареет уже через несколько лет – ученые из
других стран придумают им аналоги. В сложившихся условиях Россия может выступить в
качестве технологического партнера для таких мировых индустриальных центров, как Китай
и страны ЮВА. По приведенным соображениям инновационная стратегия России должна
направляться на формирование позиции одного из мировых научных центров, а не на то,
чтобы страна стала одной из «фабрик» мирового высокотехнологичного производства.
Молекулярная биология – часть конвергентных технологий. С их помощью развитые страны надеются
преодолеть финансовый кризис.
Фото c сайта www.neoteo.com
Инновационные направления
Современные научно-технические достижения опираются на фундаментальные исследования,
анализ основных направлений которых позволяет прогнозировать технологический облик
мира. Экспертным сообществом обращается внимание на следующие направления развития
науки, в которых можно ожидать технологических прорывов.
Физика элементарных частиц: продолжает оставаться приоритетным направлением
соединение теории гравитации с квантовой теорией и построение «теории всего». (В 2007
году в Европейском центре ядерных исследований заработал Большой адронный коллайдер –
крупнейший на Земле ускоритель элементарных частиц. Ученые рассчитывают быстро найти
бозон Хиггса – элементарную частицу, которую предсказали теоретики, но до сих пор не
поймали экспериментаторы. Выявлением миниатюрных черных дыр займется Большой
космический гамма-телескоп, который будет выведен в космос спутником NASA.)
Переработка ядерных отходов: в случае сокращения времени распада изотопов человечество
сможет ускорить переработку ядерных отходов, пересмотреть взгляды на возраст Земли и
Вселенной.
Стволовые клетки: усилия в этой области направлены на поиск технологий изготовления
клеточных культур «на заказ» – для понимания природы возникновения неизлечимых
болезней и их лечения.
Геном человека: внимание исследователей концентрируется на взаимной регуляции генов,
влияющей на развитие организмов сильнее, чем генетическая последовательность.
Средства против боли: на полное решение проблемы избавления человека от боли, по оценке
специалистов, уйдет 5–10 лет.
Палеоантропология: исследования направлены на решение самого трудного исторического
вопроса – как человечество жило от 2 до 8 млн. лет назад и мигрировало по планете от
момента зарождения homo sapiens и его предков.
Память и сознание: психологи и нейрофизиологи направляют усилия на выяснение
механизмов подсознания и его влияния на жизнь людей.
Нейроинтерфейс: технологическое освоение совместимого с тканями человека
нейроинтерфейса, связывающего нейроны с содержащими фотоэлементы пленками, позволит
в будущем сконструировать искусственную сетчатку глаза.
Исследование последствий распространения новых технологий: ученые полагают, что
общество должно оценить весь риск неосознанного вступления в высокотехнологичное
будущее.
Квантовый компьютер: использование квантовых свойств материалов позволит создать
квантовые компьютеры и сверхбыстрые транзисторы с низким энергопотреблением.
Фермионы: получение фермионного конденсата (шестого агрегатного состояния вещества)
может обеспечить создание высокотемпературных сверхпроводников – мечты энергетиков
всего мира.
Информационные технологии: развиваются в направлении реализации уникальных
технических решений для массового применения.
Энергопотребление: идет разработка миниатюрных топливных элементов, работающих на
водороде или метаноле, и OLED – органических светоизлучающих диодов и светодиодных
лампочек.
Медицина: перспективным направлением здесь является биоинформатика, в рамках которой
осуществляется создание новых лекарств на основе сложных трехмерных моделей белков.
Поиск замены традиционным видам горюче-смазочных материалов. Главный претендент –
водород: во-первых, он в принципе неисчерпаем, во-вторых, это абсолютно чистый вид
энергии. Создатель дешевых технологий по водородным энергосистемам приобретает
колоссальные конкурентные преимущества. (Пока развитие рынка водородного топлива для
автомобилей во многом инициируется государственными программами. В США уже началось
строительство заправочной инфраструктуры для водородных авто. Вместе с тем водородное
топливо пока апеллирует к будущему.) Биотопливо (биоэтанол, вырабатываемый из
сельскохозяйственной продукции, в основном из культур с высоким содержанием сахара и
крахмала – кукурузы, зерновых, сахарного тростника) уже подходит к отметке коммерческой
привлекательности: его конкурентоспособность наступает при цене на нефть в 50 долл. за
баррель.
Перечисленные направления позволяют определить приоритеты инновационной политики
России и принять меры в отношении глобальных технологических вызовов. Так, успехи стран
Запада в области замены традиционных видов горюче-смазочных материалов могут изменить
структуру мирового энергетического рынка и повлиять на позицию России как одного из
центров производства традиционных энергоносителей.
Резкие колебания цен на энергоносители и мировой финансовый кризис – верные признаки
того, что наступила завершающая фаза жизненного цикла доминирующего технологического
уклада и начинается структурная перестройка экономики. Сегодня формируется
воспроизводственная система шестого технологического уклада, становление и рост которого
будут определять глобальное экономическое развитие в ближайшие десятилетия. С переводом
национальных экономик на новый технологический уровень связана политика выхода из
мирового финансового кризиса развитых стран. Ее приоритетные направления
сформулированы как синтез молекулярной биологии, нанотехнологий, информационных
технологий и когнитивных наук, получивший название «конвергентные технологии». Свой
конкретный смысл этот термин получил в 2002 году в США и определяется через указание на
явление NBIC-конвергенции (по первым буквам предметных областей: N – нано; B – био; I –
инфо; C – когно).
Роль России в формировании нового технологического уклада
Шестой технологический уклад пока только формируется, что открывает для России
возможность опережающего развития на гребне новой волны экономического роста – за счет
быстрого освоения конвергентных технологий как ядра нового уклада. В процессе
формирования шестого уклада обнаруживаются проблемы, в решении которых Россия могла
бы принять участие.
Новая волна технического перевооружения требует возрастающего объема интеллектуальных
усилий и применения суперЭВМ. Но хранилища данных по мере накопления информации
превращаются в «кладбища», а сведения, доступные через поисковики, составляют сегодня
неполную и сокращающуюся долю массивов глобальной сети интернет. На чрезвычайную
актуальность и стратегическую важность этой проблемы указывает политика развития
компании Microsoft, объявившей в октябре 2008 года о выделении 600 млн. долл. на
разработку новых технологий поиска в интернете. Агентство перспективных исследований
Минобороны США (DARPA) приступило к финансированию (4,6 млрд. долл. на следующие
пять лет) разработки опытного образца многоязычного автоматического анализатора
классификации и переводчика документов (MADCAT) для использования в горячих точках по
всему миру.
Наращиванием вычислительных мощностей эти проблемы не решаются – они требуют
привлечения когнитивных технологий, связанных с моделированием мыслительных
процессов и средств работы с текстами. Для применения достижений нанотехнологий в
создании топологий микросхем и биороботов также требуется построение теоретических
моделей мышления и биологических объектов, развитие работ по системам искусственного
интеллекта. Это усиливает значение когнитивных наук в разработке средств понимания и
отображения связей между физической реальностью, биологическими процессами,
процессами мышления и их математическими моделями.
В складывающихся условиях представляется целесообразным сконцентрировать
интеллектуальные усилия России на когнитивных технологиях. Исследования и разработки в
данной сфере не требуют значительных финансовых затрат и дорогостоящего
технологического обеспечения. Они могут быть осуществлены учеными и специалистами,
владеющими прежде всего универсальным знанием, математической культурой и системным
мышлением, а это отличительные черты и конкурентные преимущества российской науки.
Первоначальными шагами в данном направлении могли бы стать:
инвентаризация возможностей России в сфере конвергентных технологий, включая
«инвентаризацию» состава ученых и специалистов, работающих за рубежом;
создание центра компетенции по конвергентным технологиям и определение
технологического облика России в данной сфере;
организация разработки нового класса продуктов и механизмов коммерциализации
конвергентных технологий;
разработка новых учебных программ и внедрение образовательных практик в сфере
конвергентных технологий;
разработка методологии управления инновациями и координация деятельности в сфере
конвергентных технологий;
формулирование и реализация политики информационной поддержки процессов становления
и развития в России конвергентных технологий.
Конвергентные технологии задают новую стратегию развития цивилизации и в этом качестве
нуждаются во всестороннем гуманитарном осмыслении. Перед Россией открывается шанс
эффективно использовать свой интеллектуально-кадровый потенциал, традиции
фундаментальной науки и способности к производству универсального знания для создания
когнитивного стандарта как одного из ключевых направлений глобального развития
конвергентных технологий.
Опубликовано в Независимой Газете от 30.06.2009
Оригинал: http://www.ng.ru/scenario/2009-06-30/15_techs.html