Nano bio info kognitivne tehnologije. NBIC-tehnologije ali ruski znanstvenik je bolj nevaren kot bin Laden. Ruski znanstvenik je nevarnejši od bin Ladna
NBIC tehnologije
in smeri njihovega razvoja v ZDA
A.V. Frolov
c. e. znanstvenih, izredni profesor, Oddelek za svetovno gospodarstvo, Ekonomska fakulteta
Moskovska državna univerza M.V. Lomonosov [email protected], [email protected]
Opredeljuje vlogo radikalne inovacije kot osnove nadaljnji razvoj nacionalni inovacijski sistem ZDA. Prikazana je vloga javno-zasebnih partnerstev pri aktiviranju NBIC inovacij (nano, bio, nove informacijske in kognitivne tehnologije, nova energija) in oblike njihove konvergence. Izpostavljene so takšne smeri aktivacije razvoja radikalnih inovacij v ZDA, kot so NBIC-iniciative, STEM-izobraževanje, oblikovanje Nacionalne mreže inovativnih institucij (bioekonomija in aditivne tehnologije).
Ključne besede: radikalna inovacija, revolucija NBIC, konvergenca tehnologij NBIC, inovacijske pobude vlade ZDA.
Med dejavniki, ki določajo trenutni razvoj svetovnega gospodarstva in zlasti ameriškega gospodarstva, so: gospodarska kriza 2008-09, kriza inovacij, reforma nacionalnih inovacijskih sistemov (NIS). Kako analizirati te procese, razložiti logiko njihovega odnosa?
Od vse raznolikosti pristopov k analizi kriznih in pokriznih procesov v svetovnem gospodarstvu je teorija dolgih ciklov tržnih razmer N.D. Kondratjev in njegov nadaljnji razvoj v okviru "tehnološke" teorije ekonomski razvoj, katerega podporniki so bili J. Schumpeter, G. Mensch, S. Kuznets, K. Freeman, P. Romer, D. Yutti in drugi.
Razvoj koncepta tehnoloških struktur kot skupine tehnoloških agregatov, ki delujejo na podlagi podobnih znanstvenih in tehničnih principov, s strani ruskih ekonomistov lahko štejemo za pomemben prispevek k razvoju teorije inovacij. Koncept tehnološke strukture je v znanstveni obtok uvedel S.Yu. Glazjev.
Sprememba ciklov je v ekonomski literaturi opredeljena na različne načine: kot spremembo tehnoloških struktur, kot spremembo tehnoloških paradigm (sistemov) – K. Freeman, kot prehod iz enega tehnološkega zastoja v drugega (G. Mensch) oz. iz ene inovacijske pavze v drugo (V. Polterovič).
J. Schumpeter je na podlagi teorije dolgih tržnih valov utemeljil možnost, da proizvodni sistem izpelje iz krize, ki ni povezana s povečanjem obsega dejavnosti, z znižanjem stroškov ali zvišanjem cene. prejšnjih izdelkov, vendar s spremembo gospodarskega procesa zaradi ustvarjanja in izvajanja inovacij. J. Schumpeter je inovativnost obravnaval prav kot sredstvo za premagovanje gospodarskih kriz.
Toda temeljni vzrok za prelomnice v dolgoročnem razvoju niso samo inovacije, ampak delo
radikalne inovacije, ki so glavno merilo za oblikovanje prednostnih področij tehnološkega razvoja in na koncu določajo smer strukturnih premikov in okrevanja gospodarstva.
Na podlagi ugotovitev teh teorij se številni ekonomisti strinjajo, da je posebnost krize 2008-09. v Združenih državah se vsiljejo gospodarske in inovacijske krize, ki jih povzroča potreba po spremembi tehnoloških naročil (TS) in zahteva tako obsežno strukturno prestrukturiranje gospodarstva kot celote kot reformo nacionalnega inovacijskega sistema ZDA.
Vzpostavljena tehnološka raven proizvodnje se postopoma izčrpava in na določeni stopnji zahteva radikalne inovacije (na padajočem valu velikih K-ciklov), kar postane sprožilec za nastanek "grudov osnovnih inovacij", ki posledično tvorijo nov »tehnološki red« družbene produkcije.
Študije vodilnih strokovnjakov trdijo, da je peti TR, ki prevladuje v strukturi gospodarstva najrazvitejših držav, blizu meja svoje rasti, končne faze svojega življenjskega cikla in je v osnovi izčrpal svoje zmožnosti kot steber gospodarske rasti. Hkrati se oblikuje sistem reprodukcije najnovejšega, šestega tehničnega standarda, katerega oblikovanje in rast ^ bosta določala svetovni gospodarski razvoj ^ v naslednjih treh do štirih desetletjih. Posledično se predlagajo različni pristopi, vključno z zgoraj omenjeno hipotezo inovacijske pavze, ki pojasnjuje glavne razloge, značilnosti in mehanizme trenutne krize ter omogoča začrtanje obrisov strategije prehoda na novo dolgo< волну экономического роста . §
Glavni zaključek, do katerega so prišli raziskovalci, je, da je predpogoj za
Da, iz krize je obsežna generacija, implementacija in komercializacija tehnoloških inovacij (radikalne tehnologije, tehnologije široke uporabe, osnovne tehnologije ali temeljne inovacije) jedra šestega TU in oblikovanje na tej podlagi reprodukcije. obris novega tehnološkega reda v svetovnem gospodarstvu. Takšne inovacije so uporabne v številnih sektorjih gospodarstva, jih je mogoče kombinirati z drugimi tehnologijami, znatno povečati njihovo učinkovitost, bistveno spremeniti tehnološko strukturo in reproduktivne sposobnosti gospodarstva, preprečiti zmanjšanje donosnosti proizvodnih dejavnikov in s tem podpirati gospodarsko rast. .
Koncept "radikalne inovacije" v sodobni ekonomski literaturi ni nedvoumen, poleg tega se za karakterizacijo inovacij, ki določajo spremembo tehničnih pogojev, uporabljajo različni koncepti: širokospektralne tehnologije (GPT), radikalne, osnovne in revolucionarne inovacije, prebojne inovacije, ključne in temeljne inovacije, moteče in pristne inovacije, ikonične in novovalne inovacije.
J. Schumpeter je pokazal, da inovacije v dinamičnem procesu spodbujajo gospodarski razvoj, pri katerem nove tehnologije nadomeščajo stare, ta proces pa je poimenoval »kreativno uničenje«. Uporabil je izraza "radikalna" in "inkrementalna" inovacija. Po Schumpeterju radikalne inovacije povzročajo obsežne revolucionarne spremembe, medtem ko izboljševanje postopoma poganja proces sprememb naprej. J. Schumpeter se je držal stališča, da radikalne inovacije določajo novo kakovost tehnološkega temelja sistema in ustvarjajo impulze za strukturne spremembe v celotnem modelu družbenega razvoja.
V devetdesetih letih prejšnjega stoletja. Ameriški znanstveniki z Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Univerze Harvard so razvili in obogatili koncepte inkrementalne in radikalne inovacije s konceptom tako imenovane "arhitekturne" in "modulirane" inovacije. Ugotovili so, da je bolj raznolikih in dvoumnih kombinacij tehnoloških elementov (arhitekture) spremenjenih (oz.
nespremenljivi) elementi te arhitekture, ki v resnici zelo pomembno vplivajo na konkurenčnost podjetij in celotnih panog. Spodaj je model, ki so ga predlagali (shema 1).
Če se držimo tega pristopa, potem izhod iz krize 2008-09. povezane z radikalnimi inovacijami. Kot je razvidno iz diagrama, najbolj radikalno posodabljajo tako elemente samih tehnologij kot povezave med temi elementi znotraj sistema tehnoloških konceptov (torej so najbolj revolucionarni in "destruktivni" po vseh parametrih te matrike) . Vse druge vrste inovacij omogočajo le preživetje ob dokončanju tehnološkega reda, ki postaja preteklost. Za posamezne korporacije je to veliko, saj novih, bolj obetavnih oblik poslovanja še ni. Seveda le arhitekturne in/ali modulirane inovacije v kontekstu spremembe tehničnih pogojev celotnemu gospodarstvu ne bodo mogle zagotoviti stabilne rasti v zahtevanem obsegu.
Vsak od zgornjih konceptov inovativnosti na svoj način uspešno opozarja na dejansko en pojav - spremembo tehnoloških struktur ali gospodarskih ciklov, globino sprememb, vnesenih v gospodarski sistem. Zato jih lahko obravnavamo kot istovrstne, zamenljive koncepte.
Pogosto uporabljeni izrazi »moteče«, »moteče« inovacije se razlikujejo po drugem kriteriju. Ti koncepti označujejo stopnjo gospodarske koristi zaradi radikalnosti inovativnih izdelkov na trgu. Ta pristop je pomemben za korporacije, posamezne panoge, pa tudi za ameriške vladne agencije, ki so odgovorne za spodbujanje proizvodnje na znanju intenzivnih izdelkov, njihovega izvoza in ohranjanja globalne konkurenčnosti ameriškega gospodarstva.
S tega vidika se prinašanje revolucionarnih inovacij na trg zelo razlikuje od trenutnih sprememb. Seveda so nujne stalne izboljšave izdelkov, vendar takšne manjše (tuning) spremembe ne zagotavljajo osvajanja novih trgov. Prav tako ne zagotavljajo preživetja podjetij in panog. Ameriški ekonomist K. Christensen v svoji knjigi The Innovator's Dilemma iz leta 1997 izpostavlja "podporno
Povezave med ključnimi tehnološkimi koncepti in komponentami
Ključni tehnološki koncepti
Ojačano obnovljeno
Konstantna inkrementalna inovacija Modulirana (modificirana) inovacija
Modificirana arhitekturna inovacija Radikalna inovacija
Shema 1. Henderson-Clarkov model
Vir: Henderson R.M., Clark K.B. Arhitekturne inovacije: rekonfiguracija obstoječih proizvodnih tehnologij in propad uveljavljenih podjetij.
»moteče« tehnologije, ki izboljšajo obstoječi izdelek, in »moteče« tehnologije, ki imajo sprva slabši donos. Z njegovega vidika tudi najbolj izpopolnjene podporne tehnologije le redko povečajo konkurenčnost podjetja na trgu. Do zamenjave vodilnih na določenem področju panoge pride, ko včasih neznano podjetje oskrbi trg s bistveno novo "motečo" tehnologijo.
V svoji knjigi "The Innovator's Solution" iz leta 2003 je Christensen nadaljeval z razvojem svoje teorije, vendar je preoblikoval osrednji koncept disruptivne tehnologije v koncept moteče inovacije, da bi odražal dejstvo, da tehnologija ni sama po sebi in da je njihova uporaba subverzivna.
Poleg tega, da izpodrivajo obstoječe izdelke s trga, imajo moteče tehnologije lastnosti, ki pritegnejo številne nove kupce: običajno so cenejše, enostavnejše za uporabo in zato bolj priljubljene. Tranzistor je bil tako moteča tehnologija za industrijo vakuumskih cevi v petdesetih letih prejšnjega stoletja, ameriška zdravstvena organizacija pa je ameriško zdravstveno zavarovalnico izrinila s trga v devetdesetih letih. Najbolj subverzivna tehnologija je brez dvoma osebni računalnik. Sprva je veljal le za igračo, je zlahka osvojil trg in dvignil celo položaj samega IBM-a. Industrijske inovacije na področju robotike in vesoljskih tehnologij se pričakujejo v zelo bližnji prihodnosti.
Izraza moteče in podporne inovacije na podlagi drugačnega kriterija za njihovo identifikacijo označujeta spremembo tehnoloških struktur oziroma gospodarskih ciklov, globino sprememb, ki se vnašajo v gospodarski sistem, le delno. In v tem primeru jih ni mogoče obravnavati kot sistemsko posploševalne kategorije.
Od celotnega seznama izrazov in kombinacij njihove kombinacije v opisu gospodarskih kriz in NIS, razvoja inovacijske politike ZDA, je najuspešnejši koncept radikalne inovacije. Ta izraz pomaga okrepiti poudarek in bolje poudariti pomen procesov, ki jih označuje. Pomaga:
Odločneje opozoriti na spremembo celotnega tehnološkega reda, ki naj bi sčasoma pripeljal do novega dolgoročnega naraščajočega vala gospodarske rasti;
Celovito poudarite neizogibno potrebo po revolucionarnem tehnološkem in ustreznem revolucionarnem trgu
spremembe, ustvarjanje novih trgov in industrij, razvoj novih grozdov inovacij;
Bolje je upoštevati temeljne razlike med novimi inovacijami in evolucijskimi izboljšavami obstoječih izdelkov, procesov in storitev;
Bolj poudarjen je prikaz, da napredek pri razvoju inovacij spremljajo družbene in institucionalne spremembe.
Ideja razvoja inovacij kot notranjega procesa za gospodarstvo, procesa nastanka radikalnih inovacij, postopnega izčrpavanja možnosti starih inovacij in njihove zamenjave - določa splošni pristop k razlagi globokega vzroka. gospodarska kriza leta 200809. Kriza inovacij v ZDA, povezana s staranjem inovacij 5. reda, je ustvarila predpogoje za globoko gospodarsko krizo. Peta industrijska revolucija, ki se je začela v Ameriki konec osemdesetih let prejšnjega stoletja, ne bo trajala več kot 20-30 let, ZDA pa so zdaj na stopnji upada vala inovacij.
Ameriško gospodarstvo, tako kot svetovno gospodarstvo kot celota, vstopa v recesijo ali fazo recesije, torej je na padajočem valu petega velikega Kondratieffovega cikla. Obstaja ogromno prekomerno kopičenje kapitala, ki se kaže v neverjetni rasti špekulacij na borzi, hipotekarni krizi in povečanju proračunskega primanjkljaja v ZDA. Vse to so manifestacije enega in istega procesa - vstopa svetovnega gospodarstva v fazo recesije, po kateri po mnenju strokovnjakov po letih 2012-2015. sledila bo faza depresije.
V tej fazi, če se upoštevajo le zakoni trga, se uvajajo le »psevdoinovacije«. Na tej stopnji inovativnega razvoja je nemogoče pričakovati novih tehnologij v že pripravljeni tržni obliki, če ne uporabljamo netržnih oblik spodbujanja radikalnih inovacij: inovacijske politike, mehanizma NIS.
Ob upoštevanju endogenih vzorcev tehnološkega razvoja, trendov v razvoju inovacij je zdaj pomembno okrepiti prizadevanja NIS za razvoj in uvajanje novih tehnologij na trg. Ko pride šesti TR, lahko ZDA izgubijo vodilno vlogo v novih panogah zaradi dejstva, da ameriški NIS ni pokazal potrebne aktivnosti za pripravo novega "preboja". Večino radikalnih inovacij je danes mogoče uvesti zunaj ZDA (Azija, Evropa, druga nova središča svetovnega gospodarstva). Za to je že oblikovanih dovolj predpogojev.
Inovacije 5. tehnološkega reda (predvsem računalniške in internetne tehnologije) so nastale v ZDA, se razširile na preostali svet in prve izgubile svojo gospodarsko učinkovitost v ZDA. Ni naključje, da so ZDA kot najbolj inovativno in hkrati največje, kompleksno in samozadostno gospodarstvo postale
bodite prvi, ki bodo skrbeli za radikalne inovacije. Tako se nanoiniciativa v ZDA izvaja že vsaj 10-15 let (uradno od leta 2001). Podobna je skrb za novo energijo in druge radikalne inovacije.
Radikalne spremembe, na katerih temelji nastajajoči šesti TR, bodo imele velik potencial prodora na trg. A na to se je treba v okviru celotne NIS pripraviti vnaprej. Uvedba radikalnih inovacij, kot je prvi pokazal J. Schumpeter, bo podjetnikom zagotovila dodaten dobiček. Toda v sodobnem globalnem svetu ni nobenih zagotovil, da bodo ta dobiček prejele ameriške korporacije. Podjetja v drugih državah že tekmujejo in vedno bolj vodijo nove industrije. Nemčija in Francija sta denimo dejavni na področju nanotehnologije. Tako so bili v letu 2007 pridobljeni naslednji patenti za uporabo nanotehnologije v avtomobilski industriji: ZDA - 100; Nemčija - 70, Japonska - 35, Anglija - 10 patentov. Na področju biotehnologije postaja vodstvo azijskih držav, kot so Singapur, Južna Koreja, Hong Kong in Kitajska, vse močnejše; informacijske tehnologije se vse bolj aktivno razvijajo v Indiji, na Finskem in v številnih drugih državah Azije in Evrope. Ameriška NIS se lahko znajde v »repu« NIS drugih držav, ta trend pa se že začenja uresničevati v svetovnem merilu.
Razvoj dosedanjih radikalnih inovacij, predvsem informacijske tehnologije, je pripeljal do opaznih strukturnih sprememb v nacionalnih gospodarstvih in svetovnem gospodarstvu. Tako so nove vrste internetnih storitev dinamično prodrle v sfere poslovanja (e-poslovanje), financ (e-finance), izobraževanja na daljavo (e-leaming), pod nadzorom vlade(e-uprava), množični mediji (e-mediji). Spremenilo se je že več generacij Američanov - "generation tech", navajenih živeti in delati "online". In zdaj med neposrednimi nalogami Združenih držav na področju inovacij predsednik Barack Obama imenuje razvoj širokopasovnega interneta, znižanje stroškov in dejavnejšo uporabo internetnih konferenc, široko uporabo hitrega interneta, tj. informacijskih tehnologij, ki jih podjetje že obvlada.
Kot veste, se je informacijska doba, ki temelji na računalnikih in internetu, začela v Združenih državah. Učinkovitost informacijskih tehnologij je rasla na podlagi tako imenovanega Mohrovega zakona - to je podvojitev gostote kopičenja in prenosa informacij v tranzistorjih in omrežjih vsaki dve leti. Pojavile so se nove industrije in zagotovljena je bila hitra gospodarska rast.
Zdaj nove, radikalne inovacije vključujejo nano, biotehnologijo in genski inženiring, novo generacijo informacijskih in komunikacijskih tehnologij (kvantni, optični in DNK računalniki; laserski televizorji, zasloni brez zaslona itd.) in kognitivne tehnologije. Skupaj se imenujejo tehnologije NBIC. Poleg tega skupaj z
Tehnologije NBIC, radikalne inovacije vključujejo okolju prijazno (novo ali "zeleno") energijo. Te tehnologije imajo lastnosti radikalnih inovacij (tehnološka komplementarnost, sposobnost širjenja, ustvarjanja novih tehnologij in izboljšanja). V delih nekaterih tujih znanstvenikov in analitičnih centrov (RAND Sogrogiop, ameriška nacionalna znanstvena fundacija - NSF, znanstvena poročila Evropske unije itd.) se ta stopnja razvoja tehnologije imenuje NBIC revolucija.
Trenutno je najpomembnejše intenzivnejše iskanje radikalnih inovacij, ki lahko dodatno spodbudijo gospodarstvo, na katerega revolucionarnost se je treba zanesti za nov preskok v gospodarskem razvoju. Toda tehnologije NBIC se še niso dovolj razvile, da bi bile pravi revolucionarni katalizator za rast ameriškega inovativnega gospodarstva.
Zamisel o razmerju znanosti, vključenih v smer NBIC, o vodstvu katere koli od njih se spreminja. Torej, V.M. Polterovič navaja podatke, da od 80. let 20. stoletja. Povečalo se je prepričanje v vodilni položaj biotehnologije, ki bi lahko bistveno povečala učinkovitost panog, kot so kmetijstvo, kemična industrija, proizvodnja zdravil in zdravstvo.
Trenutno mnogi ekonomisti, vključno z ameriškimi znanstveniki D. Movvery, E. Yuty, F. Shapira, verjamejo, da je nanotehnologija in ne biotehnologija lahko vodilna v smeri NBIC, saj imajo več osnovnih lastnosti radikalnih tehnologij. .
Seznam 1. Področja in področja uporabe nanotehnologije
Kemični in nanostrukturirani materiali:
Izjemno lahki materiali visoke trdnosti
Nanokompozitni polimeri za strukturne in elektronske aplikacije
Membrane in filtri za razsoljevanje vode
Toplotne in optične pregrade
Visoko učinkoviti inovativni katalizatorji
Visoko trdne tekstilne tkanine.
Nanotehnologija v računalnikih in računalniških izračunih in omrežjih:
Miniaturni superračunalniki
Terabitni nehlapni pomnilnik
Prodorno računalništvo
Nizkonapetostni računalniški zasloni z visoko svetlostjo
Hitri polprevodniki in mikroračunalniki.
Nanobiologija in nanomedicina: farmacevtski in medicinski izdelki:
Nove in učinkovitejše sestavine zdravil
Idealna dostava zdravila ali zdravila v ciljni organ ali področje telesa
Diagnostična orodja, senzorji
Aktivna modulacija DNK
Bioelektronika
Bio-zaščitna oprema v vojaških razmerah
Antibakterijski premazi in ohišja.
Nano tehnologije v proizvodnji energije:
Tanki fotovoltaični premazi za prihranek stroškov proizvodnje sončne energije
Varčne gorivne celice za avtomobile
Mikrogorivne celice za prenosne napajalne naprave
Hitro polnjenje, gorivne celice velike zmogljivosti.
V tem primeru je vredno pojasniti
izraz "nanotehnologija". Torej, je opozoril Maynard E.
meni, da je nanotehnologija v zadnjih 10 letih prevladujoča nastajajoča tehnologija. Toda v mnogih pogledih je nanotehnologija napačen, "napačen" koncept "v smislu, da lahko absolutizacija in fetišizacija nanotehnologije celo skrijeta globino in raznolikost celotnega kompleksa NBIC tehnologije.
Nesporni so znanstveni dosežki na področju razumevanja in manipuliranja snovi na nanomerili ter prve tehnologije, razvite na tej podlagi. Toda v resnici, kot poudarja E. Maynard, je nanotehnologija le priročna kratica za celo vrsto nastajajočih tehnologij, ki segajo od polprevodnikov do krem za porjavitev, ki jih formalno združuje znak inženirskih akcij na nanometru (od 1 do 100 nanometrov). ). Zato je namesto osredotočanja na nanotehnologijo smiselno preučiti posebne tehnologije, ki bodo imele največji vpliv na gospodarstvo v naslednjih 10 letih. Seveda ni presenetljivo, da številne od teh tehnologij delujejo na nanomeritvi v različni meri.
10 glavnih tehnologij prihodnosti po E. Maynardu lahko povzamemo v naslednji tabeli (Tabela 1).
Ključne tehnologije prihodnosti
Geoinženiring Do leta 2009 je ta tehnologija iz manjše prerasla v vodilno. Sama ideja obvladovanja podnebja v svetovnem merilu ni nova, a takoj, ko je postalo jasno, da človeštvo ne zmore (ali noče) zmanjšati izpustov ogljikovega dioksida dovolj, da bi zaustavilo globalno segrevanje, je ta tehnologija vstopila na politični dnevni red. V naslednjih 10 letih bo ta tema zelo aktualna. Raziskave bodo omogočile učinkovit in gospodaren vpliv na okolje. Hkrati se bodo družbeno-politične napetosti glede tega vprašanja stopnjevale – države bodo bodisi globalno prišle do skupnega dogovora o pravilih geoinženiringa, bodisi bo vsaka država delala, kar hoče, v škodo drugih držav. Slednji scenarij bi lahko imel uničujoč učinek na Zemljo.
Pametni energetski sistemi (Pametna omrežja) Povprečen porabnik električne energije se ne zaveda, da so njena proizvodnja, shranjevanje in prenos povezani z vedno večjimi težavami. Povpraševanje po električni energiji narašča, zato je treba uvesti inteligentne sisteme za njeno uporabo točno tam, kjer je to potrebno. Pametni energetski sistemi povezujejo proizvajalce in odjemalce energije prek medsebojno povezanega »pametnega« sistema. Tak sistem poleg centralizirane oskrbe vključuje celo majhne elektrarne, vetrne elektrarne in sončne kolektorje. Energija se akumulira in prerazporeja po omrežnem principu. Pri tem so lahko proizvajalci električne energije odjemalci in obratno. Centralizirane elektrarne na ta način lahko dopolnimo in celo nadomestimo z drugimi, manj močnimi viri električne energije. Ker povpraševanje po čisti proizvodnji energije in povpraševanje po njej raste, bo pomen pametnih energetskih sistemov v naslednjih 10 letih naraščal.
Radikalni materiali Večina današnjih materialov ima nekaj naravnih pomanjkljivosti. Lahko jih popravimo na atomski in molekularni ravni. Novi materiali bodo postali bolj trpežni, lahki, sposobni prevajati ali se upreti toploti in še več. Takšni materiali se bodo uporabljali na vseh področjih – od medicine do elektronike.
Sintetična biologija Nova smer, ki temelji na nadzoru kode DNK. Kmalu bo mogoče iz podatkov njene kode ustvariti celo živo bakterijo. To je neke vrste programiranje bioloških sistemov- lahko nastavite nove značilnosti kode in ustvarite novo ali izboljšano bioloških organizmov, tkanine.
Osebna genomika Izračun individualne DNK kode osebe postaja vse cenejši. Zdaj stane okoli 5000 $.. Te informacije lahko uporabimo za namene sintetične biologije in na številne druge načine za namen posameznega živega bitja.
Konec mize. 1
Bio-vmesniki Te tehnologije brišejo mejo med človekom in strojem, kar omogoča, da umetne organe nadzorujejo neposredno možgani (brez posredovanja osrednjega živčni sistem), uporabljajo različne vsadke v človeškem telesu, različne senzorje in senzorje. Ko bo konvergenca nano-bio-nevro smeri naraščala, bo ta tehnologija rasla. Malo verjetno je, da bo pomemben preboj narejen pred letom 2020, vendar bo v prihodnjih letih opravljeno pomembno temeljno delo v tej smeri.
Podatkovni vmesniki Količine informacij, ki so na voljo prek interneta, so postale tako velike, da je že težko krmariti po njih - in čas je, da se naučite, kako jih "pametno" filtrirati, kreativno obdelati v skladu s prioritetami določenega uporabnika. Takšni programski izdelki so se že pojavili – nekateri od njih dajejo odgovore na zapletena vprašanja, namesto da bi zgolj iskali informacije o danih besedah. To vključuje Microsoftovo programsko opremo Bing in programsko opremo MIT Media Lab. Vse več gospodinjskih naprav postaja elektronskih in medsebojno povezanih (od avtomobilov, telefonov in video kamer do nakupovalnih vozičkov). To omrežje medsebojno delujočih elementov omogoča nove načine uporabe interneta in drugih brezžičnih komunikacij.
Sončna energija (Solar power) To je tehnologija vseh vrst uporabe sončne energije. Za njegovo zbiranje se uporabljajo mikrosončne celice, ki se združujejo na podlagi posebne barve ali črnila in sestavljajo ogromne energijske pasti. Zaenkrat je to draga tehnologija, vendar je načrtovano, da takšni premazi ne bodo veliko dražji od cene navadne barve, nato pa bodo koristi od zbiranja in uporabe sončne energije postale očitne.
Nootropi Zdravila za krepitev uma so nootropna zdravila. Ta zdravila niso nova, vendar se zdaj uporabljajo na nove načine. Vse pogosteje jih redno uporabljajo znanstveniki, študenti in inženirji na ustvarjalnih področjih. Po zadnjih raziskavah jih približno 70 % uporablja ta zdravila. V prihodnosti bo moč takšnih zdravil presegla vse čisto naravne duševne koristi. Pričakuje se razcvet proizvodnje takšnih zdravil.
Pripravki, ki združujejo kozmetiko in farmacevtske izdelke - Cosmeceuticals Združujeta se dva različna "svetova" - svet farmacevtskih izdelkov, kjer zdravila zdravijo ali preprečujejo bolezni, in svet kozmetike, kjer preprosto pripomorejo k lepšemu videzu, prekrivajo starost in druge naravne nepopolnosti. Zdaj sta ti dve funkciji združeni. Takšna zdravila že obstajajo - losjoni in šamponi za zaščito pred soncem, ki lajšajo draženje in utrujenost. Čeprav obstaja veliko zakonodajnih vprašanj, bodo ti izdelki kmalu postali bolj priljubljeni. Številni izdelki bodo človeka res pomladili in ne le skrili starostnih nepopolnosti.
A. Maynard meni, da je tehnologijam, navedenim v tabeli, mogoče dodati še več tehnologij in radikalnih izdelkov:
Nove baterije, ki porabijo veliko energije,
biogorivo,
Stebelna celica,
kloniranje,
robotika,
Vesoljski leti z nizko orbito,
Pomnilniški upori, pomnilniški upori (ustvarjen pri HP kot a
drugi temeljni element elektronike
o vezjih - poleg upora, kondenzatorja in
^ induktor; je sestavljen iz tanke plasti titanovega dioksida
£ tana, ki se nahaja med dvema platinama
3 elektrode).
^ Povezani seznami sestave "Tehnologije prihodnosti".
dobavljajo tudi posamezna ameriška podjetja. S Torej, po napovedih (2011) avtoritativnega podjetja na področju inovativnosti, IBM, bodo v naslednjih tfl 5 letih naslednje inovativne smeri komercialno najbolj privlačne za poslovanje X:
1. mobilne komunikacijske naprave z možnostjo tridimenzionalne holografske slike;
2. baterije za polnjenje iz zračnih virov;
3. naprave, ki samodejno zbirajo informacije geološke in klimatske narave;
4. pametni navigacijski sistemi;
5. ogrevalni sistemi stavb z uporabo računalniških sistemov.
Nanotehnologija kot temelj industrijskih tehnologij prihodnosti ustvarja štiri generacije izdelkov z vse večjo strukturno in dinamično kompleksnostjo:
1. Pasivne nanostrukture
2. Aktivne nanostrukture
3. Nanosistemi
4. Molekularni nanosistemi.
V naslednjih 10 letih bodo izzivi za nanotehnologijo ubrali nove smeri, ko se bodo spreminjali prevladujoči razvojni trendi: osredotočenost na ustvarjanje posameznih komponent na nanoravni, ki je prevladovala zadnjih deset let,
spremenili v nov cilj: ustvarjanje aktivnih, kompleksnih nanosistemov.
Prišlo je do prehoda od specializiranih raziskav, ustvarjanja posameznih prototipov nanostruktur na množično uporabo nanotehnologij v proizvodnji najnaprednejših materialov, kemične snovi, elektronika in farmacevtski aparati.
Od aplikacij na področju naprednih materialov, nanoelektronike in kemične industrije se razvoj premika v smeri širjenja nanotehnologije na novih področjih, kot so energija, predelava hrane in kmetijstvo, nano-medicina in nano-nivo inženirsko modeliranje.
Poteka prehod od rudimentarnih poskusov razumevanja začetnih načel nanotehnologije k pospeševanju razvoja znanja do te mere, da se ob ohranjanju visoke intenzivnosti izumov vse več praktičnih sprememb izvaja na področjih praktične uporabe novega znanja. na področju nanoznanosti.
Poteka prehod od praktično nespecializiranih infrastrukturnih razmer zadnjega desetletja k dobro institucionaliziranim programom, k ustvarjanju specializiranih virov (vključno z laboratoriji in bazami podatkov) za popolno izvajanje nanotehnoloških raziskav, usposabljanje strokovnjakov ustreznega profila, standardizacijo vsa materialna in pravna sredstva, potrebna za proizvodnjo.... Raziskave na področju nanotehnologije se bodo v naslednjih 10 letih izvajale na štirih glavnih področjih:
1. Boljše razumevanje narave nanomerila, ki zagotavlja razvoj znanja.
2. Gospodarske in socialne inovacije, ki omogočajo oprijemljiv napredek na tem področju.
3. Razvoj mednarodnega sodelovanja za zagotavljanje trajnostne rasti nanotehnologije.
4. Sodelovanje predstavnikov človeštva med seboj za izvajanje enakega upravljanja in nadzora nad ustreznimi procesi, kar zagotavlja reševanje vseh moralnih vprašanj v zvezi z razvojem nanotehnologije.
Značilen je že sam razvoj definicije "nanotehnologije". Če so jih do leta 2000 opredeljevali v smislu obvladovanja začetnega znanja na tem področju (definicija nanomerja, naštevanje glavnih elementov, iz katerih nanotehnologije nastajajo), se je v zadnjih letih spremenila že sama narava te definicije – zdaj je poudarek na praktična uporaba ogromnih sistematičnih informacij na področju nanotehnologije.
Slikovito rečeno je prišlo do prehoda od razvoja abecede ali osnovne tabele množenja na področju nanotehnologije k pospešeni uporabi tega temeljnega znanja v interesu gospodarskega razvoja. Če so se ameriški znanstveniki med razvojem prve definicije (1998-2000) posvetovali z znanstveniki iz 20 držav, potem zadnjo definicijo (2010-13) usklajujejo z znanstveniki in praktiki v 60 državah. Zdaj govorimo o dogovoru o posebnih standardih pri uporabi nanotehnologij, saj brez tega ni mogoče pridobiti državnih dovoljenj za njihovo uporabo. Govorimo o zdravju in varnosti sedanjih in prihodnjih generacij prebivalstva večine držav sveta.
Pomembno je poudariti, da nove tehnologije kažejo težnjo po presečitvi in zbliževanju različnih področij znanja, ki se bo povečala. Posledično se poveča verjetnost pojava bistveno novih kombinacij in tehnoloških hibridnih področij. Tako so pogovori in razprave o tem, katera od tehnologij NBIC je vodilna, zmanjšana na nič. Vprašanje prevlade določene tehnologije v obdobju konvergence izgine.
Prej je bil razvoj tehnologije v daljših obdobjih običajno določen s kakšnim ključnim odkritjem ali napredkom na enem področju (odkritje metalurgije, uporaba parne energije, odkritje električne energije itd.).
Tako je K. Freeman, ki je dolge valove označil kot spremembo tehničnih in ekonomskih paradigem (sistemov), opredelil ključne značilnosti tehnoloških paradigem, ki so se več kot 2 stoletji zamenjale (tabela 2).
Tako K. Freeman razlikuje 5 tehnoloških ciklov. Vsak tak cikel se začne, ko pride proizvajalcem na voljo nov nabor inovacij. Torej je začetek 5. cikla povezan z razvojem novih komunikacijskih sredstev, digitalnih omrežij, računalniških programov in genskega inženiringa. Za začetek vsakega cikla je značilen gospodarski vzpon, za konec pa upad.
Danes, zahvaljujoč pospeševanju znanstvenega in tehnološkega napredka, se v času presečijo številni valovi znanstvene in tehnološke revolucije. Posebej pomemben pa je medsebojni vpliv informacijske tehnologije, biotehnologije, nanotehnologije in kognitivne znanosti.
Ob upoštevanju novih dejavnikov tehnološkega razvoja, ki so se pojavili v zadnjih letih, je mogoče dodati določbe, ki to pojasnjujejo in nadaljujejo v Freemanovo mizo. Izhajajoč iz težnje po skrajšanju časa prevlade naročil bi lahko rok zadnjega naročila v Freemanovi tabeli omejili na leto 2020. Poleg tega lahko s pomočjo napovedi nadaljnjega tehnološkega razvoja poskušamo približno opisati značilnosti naslednjega, šestega reda (tabela 3).
Periodizacija glavnih ciklov inovativnega razvoja
Dolgi valovi Dolgi valovi Stanje znanosti in izobraževanja Infrastruktura Infrastruktura Univerzalni poceni vir
(časovni okvir) (karakteristika cikla) Promet in komunikacije Energija
1780-1840 Industrijska revolucija: tovarna tekstilna proizvodnja Izobraževanje na delovnem mestu, univerze in raziskovalna društva Kanali in makadamske ceste Hidroelektrarna Bombaž
1840-1890 Cikel pare in železnic Množično osnovnošolsko izobraževanje, prve tehniške šole, inženirji Železnice, telegraf Parna energija Premog, železo
1890-1940 Cikel elektrike in jekla Prvi raziskovalni in razvojni laboratoriji v korporacijah, tehnični standardi Železnice, telefon Elektrika Jeklo
1940-1990 Cikel avtomobilov in sintetičnih materialov Eksplozivna rast podjetij in javnega sektorja, ogromen dostop do višja izobrazba Avtoceste, letalske družbe, radio in televizija Nafta Olje, plastika
1990-? Računalniška revolucija Globalna IR omrežja, vseživljenjsko izobraževanje in strokovno izobraževanje Informacijska omrežja, internet Plin, nafta Mikroelektronika
06.10.2009Vir: Vedomosti, Mihail Kovalčuk, direktor ruskega raziskovalnega centra "Kurčatovski inštitut"
Trajnostni razvoj sveta je neposredno povezan z zadostno oskrbo z energijo
Danes smo postali sodobniki krize virov, ki se je začela pred 60 leti, ko je človeštvo stopilo na pot aktivne porabe in uničevanja virov. Hkrati se je tehnični napredek razvijal linearno, s spreminjanjem že izumljenega.
Nanotehnologija daje priložnost, da se izvlečemo iz propada virov. Gre za reševanje dveh različnih nalog, ki sta tudi glavni značilnosti razvoja znanstvene in tehnične sfere danes. Prvi je uvedba nove tehnološke kulture, ki temelji na oblikovanju bistveno novih materialov z določenimi parametri z uporabo atomsko-molekularnega oblikovanja. Tako lahko že danes ustvarjamo različne strukture in materiale s kvalitativno novimi, izboljšanimi lastnostmi za najrazličnejše industrije, kvalitativno nove zlitine za cevovode, posode jedrskih reaktorjev, nove materiale za gradnjo in tlakovanje. Prav na podlagi nanotehnologije se po vsem svetu že izvaja prehod s tradicionalnih žarnic z žarilno nitko na LED sijalke.
Druga naloga je prehod na bistveno nove, neizčrpne vire in tehnologije, ustvarjene po vzoru žive narave, z uporabo najnaprednejših tehnoloških dosežkov, predvsem na področju polprevodniške mikroelektronike. A ne gre le za kombinacijo ene tehnologije z drugo, temveč za konvergenco, preplet znanja in tehnološkega napredka pri preučevanju žive narave in človeka kot najvišje oblike njenega razvoja. Ko je neko naravoslovje umetno razdelilo na specialnosti, ločene vede za poglobljeno študijo, jih je danes pripravljeno ponovno združiti že na ravni novih znanj in tehnoloških dosežkov. To je tako imenovani »launch of the future« – konvergenca, križanje nano-, bio-, informacijskih in kognitivnih (NBIC) tehnologij, ki bodo postale osnova za razvoj znanosti in tehnologije v 21. stoletju.
Kaj vključuje tehnologije NBIK? Nanotehnologija je metodologija za ustvarjanje materiala po meri katere koli vrste, za katero koli aplikacijo. Z integracijo biotehnologije »povezujemo« bioorganski material in strukture ter posledično dobimo hibridni material in sisteme. Z uporabo informacijskih tehnologij iz njih naredimo inteligenten sistem. In zadnja komponenta so kognitivne znanosti, ki preučujejo procese in mehanizme zavesti, spoznanja. V prihodnosti bo prav dodatek kognitivnih tehnologij omogočil uvedbo algoritmov, ki bodo dejansko "animirali" napravo in sisteme, ki jih ustvarimo.
Tehnologije NBIK zahtevajo bistveno novo interdisciplinarno organizacijo znanstvena raziskava, ki pod eno streho združuje močno eksperimentalno, instrumentalno in kadrovsko bazo. Na Kurčatovskem inštitutu je nastal Center NBIK, v okviru katerega so danes edinstvena oprema posodobljenega in rekonstruiranega sinhrotronskega centra Kurchatov, raziskovalni nevtronski reaktor IR-8, cone čistih prostorov, pa tudi najsodobnejši instrumenti za interdisciplinarne raziskave, mimogrede, pogosto od naših domačih proizvajalcev, so koncentrirani. Seveda takšna koncentracija edinstvene opreme, vključno z viri sinhrotronskega in nevtronskega sevanja, služi kot dobra spodbuda za pritok mladih sem, tudi po delu v tujini.
Pereča tema pri usposabljanju nove vrste interdisciplinarnih specialistov. Danes se temelji učenja šele začenjajo postavljati. Od leta 2007 uspešno deluje Oddelek za fiziko nanosistemov na Fakulteti za fiziko Moskovske državne univerze. M.V. Lomonosov. Študenti oddelka imajo možnost delati na edinstveni opremi tako na Moskovski državni univerzi kot na Inštitutu Kurchatov. Naš temeljno nov izobraževalni projekt je Fakulteta za nano-, bio-, informacijske in kognitivne tehnologije (FNBIK), ki je nastala maja 2009 na MIPT na podlagi Fakultete za nanotehnologijo in informatiko. Izobraževalna in znanstvena baza FNBIK je Inštitut Kurchatov. Zdaj fakulteta razvija in izvaja inovativen izobraževalni program »Konvergentne nano-, bio-, informacijske in kognitivne tehnologije«. Prepričan sem, da bo osnova za interdisciplinarno izobraževanje, ki smo jo postavili danes, v nekaj letih prinesla oprijemljive rezultate tako v znanosti kot v tehnologiji.
Trenutno se je znanstveni in tehnološki napredek drastično pospešil in lahko opazujemo cele valove odkritij, ki se v času prekrivajo drug na drugega. Od 80. let prejšnjega stoletja se je začela znanstveno-tehnološka revolucija na področju informacijske tehnologije in komunikacij, ki ji je sledila eksplozija odkritij na področju biotehnologije, v zadnjem času pa vsi govorijo o začetku revolucije na področju nanotehnologije. Tudi kognitivna znanost se je v zadnjem desetletju hitro razvijala.
Vzajemni vpliv vseh teh ved druga na drugo je izrednega pomena. Ta pojav je dobil svoje ime - NBIC-konvergenca (glede na prve črke regij: N -nano; B -bio; I -info; C -kogno). Izmislila sta ga William Benbridge in Michael Roco, ki sta leta 2002 napisala zelo pomembno poročilo Converging Technologies for Improving Human Performance. Poročilo je izpostavilo pomen in posebnost konvergence NBIC, njen pomen v razvoju civilizacije in oblikovanju sodobne kulture. Od štirih opisanih področij (nano-, bio-, info-, kognitivno) je najbolj razvito (informacijske in komunikacijske tehnologije), ki se uporablja na vseh ostalih področjih. Zlasti za modeliranje različnih procesov. Biotehnologija se široko uporablja v nanotehnologiji in kognitivni znanosti ter pri razvoju računalniške tehnologije.
Interakcija nano- in biotehnologije je dvosmerna. Biološki sistemi so zagotovili številna orodja za gradnjo nanostruktur (na primer, ustvarjena so bila posebna zaporedja DNK, zaradi katerih se sintetizirana molekula DNK zloži v dvodimenzionalne in tridimenzionalne strukture poljubne konfiguracije).
Nanotehnologija bo vodila do nastanka in razvoja nove industrije, nanomedicine: niz tehnologij, ki vam omogočajo nadzor bioloških procesov na molekularni ravni.
Na splošno je razmerje med nano- in biološkimi področji znanosti in tehnologije temeljno. Pri obravnavanju živih (bioloških) struktur na molekularni ravni postane njihova kemična narava očitna in lahko rečemo, da na mikro ravni razlika med živim in neživim ni očitna.
Nanotehnologija in kognitivna znanost sta med seboj najbolj oddaljeni, saj so na tej stopnji razvoja znanosti možnosti za interakcijo med njima omejene, poleg tega so se ta področja začela aktivno razvijati pozneje kot druga. Toda z vidika, ki ga trenutno gledamo, je treba najprej izpostaviti uporabo nanoinstrumentov za preučevanje možganov, pa tudi njihovo računalniško modeliranje. Obstoječe zunanje metode skeniranja možganov ne zagotavljajo zadostne globine in ločljivosti. Seveda obstaja velik potencial za izboljšanje njihovih lastnosti, vendar se zdi, da so roboti velikosti do 100 nm (nanoroboti), ki jih razvijajo številni vodilni laboratoriji, tehnično najbolj preprost način za preučevanje aktivnosti posameznih nevronov in celo njihovih znotrajceličnih struktur. . Kognitivna znanost bo postala osnova za izboljšanje duševne aktivnosti možganov, za to pa se bodo uporabljale nanotehnologija, biotehnologija in informacijska tehnologija. Posebno vlogo bo imela nanotehnologija. Manipuliranje z atomi bo omogočilo izvedbo nanorevolucije tako v proizvodnji kot v družbi.
Ob upoštevanju medsebojnih povezav, pa tudi nasploh interdisciplinarnosti sodobne znanosti, lahko govorimo celo o pričakovani prihodnji združitvi NBIC področij v enotno znanstveno in tehnološko področje znanja.
Takšno področje bo v predmet svojega preučevanja in delovanja vključevalo skoraj vse ravni organizacije materije: od molekularne narave snovi (nano), do narave življenja (bio), narave uma (cogno) in izmenjave informacij. procesi (informacije). Kot ugotavlja J. Horgan, bo v kontekstu zgodovine znanosti pojav takšnega metapodročja znanja pomenil "začetek konca" znanosti, ki se približuje zadnjim fazam.
Na splošno lahko rečemo, da fenomen NBIC-konvergence, ki se razvija pred našimi očmi, predstavlja radikalno novo stopnjo znanstvenega in tehnološkega napredka. Z vidika možnih posledic je NBIC-konvergenca najpomembnejši evolucijsko določujoči dejavnik in označuje začetek transhumanističnih transformacij, ko bo evolucija samega človeka predvidoma prešla pod njegovo lastno racionalno kontrolo. Značilnosti konvergence NBIC so: 1) intenzivna interakcija med znanstvenimi in tehnološkimi področji; 2) širina obravnave in vpliva - od atomske ravni materije do inteligentnih sistemov; 3) tehnološka perspektiva rasti možnosti človekovega razvoja.
4) - pomemben sinergijski učinek;
Kot rezultat konvergence so se že pojavile nove smeri: nanomedicina, nanozdravila, nanobiologija, nanodružba. Pojavila se je tudi kognitivna znanost (ali kognitologija) – to je nova znanost o človeškem umu. Združuje dosežke kognitivne psihologije, pedagogike, raziskav na področju umetne inteligence, nevrobiologije, nevropsihologije, nevrofiziologije, jezikoslovja, matematične logike, nevrologije, filozofije in drugih ved. Poudariti je treba, da se kognitologija zdaj, tako kot informacijska tehnologija, konvergira v številne druge znanosti.
NBIC je okrajšava, ki pomeni kombinacijo v eni verigi nano- in bioinženiringa, torej genetskih tehnologij, informacijskih in računalniških tehnologij ter kognitivnih virov, namenjenih umetni inteligenci.
V vljudni družbi je znak intelektualne razsvetljenosti zavedanje pomena nanotehnologije. Človek morda ne razume preveč, kaj je, če bi starozavezne manipulacije imenovali nanotehnologija, a je treba pametno utemeljevati njihovo revolucionarno bistvo. Pomembne so, toda tehnologije NBIC postopoma in neizogibno prihajajo v ospredje, ki obljubljajo, da bodo svet obrnile na glavo tako, da se bodo vse prejšnje znanstvene revolucije zdele kot izlet v trgovino s strojno opremo po dleto in metlo.
Z drugimi besedami, NBIC tehnologije so ustvarjanje v bistvu samorazvijajočih se živih inteligentnih sistemov iz nežive snovi, ki se lahko uporabljajo povsod – od medicine do industrije. O nevarnostih dogodka se lahko prepiramo neskončno, a nedvomno je dejstvo, da tehnologije NBIC človeka približajo Najvišjemu Stvarniku, ki je ustvaril svet že od nekdaj. Če nekomu hipoteza o Najvišjem Stvarniku ni všeč, to ne spremeni bistva zadeve.
Ena prvih prebojnih točk na planetu Zemlja je center NBIC, ki je pravkar začel delovati na inštitutu Kurchatov. V Evropi ni laboratorija, ki bi bil opremljen s tovrstno opremo in v takšni količini. V ZDA obstajajo močni laboratoriji, ki pa niso zbrani v en sam center, ki bi si zadal tako ambiciozne naloge, kot je NBIC center Kurčatovskega inštituta.
Profesor Aleksej Marčenkov je delal v Ameriki, znanstveno srečo pa je našel v Rusiji (foto: Izvestia) - V Ameriki sem delal 17 let, - pravi vodja oddelka za uporabne nanobiotehnologije Aleksej Marčenkov, ki je impresivno podoben beku iz ameriškega nogometa. - Povzpel do rednega profesorja na državni univerzi Georgia. In vendar se je po zdravi pameti odločil, da se vrne v Rusijo. Na zahodu je zgornja meja tudi za srečnega tujca. Američani dodeljujejo res kompleksne in pomembne projekte samo Američanom. V ruskem NBIC centru rešujem velike probleme, ki so mi v ZDA ostali nedostopni. Poleg tega imamo tako nadarjeno mladino, da bodo Američani dali sto točk prednosti. Gradimo in kmalu bomo ustvarili nanobiotehnološki kompleks, ki ga ni nikjer drugje na svetu.
V ta laboratorij je nemogoče priti tujec, tako kot kamela ne more pronicati skozi igleno uho. Prostor je ograjen z debelim steklom, v notranjosti je vzdrževan 6. razred čistoče zraka, ozračje se popolnoma obnavlja 20-krat na uro, torej vsake 3 minute. Znanstveniki so oblečeni v sterilna oblačila, kot kirurgi v operacijski sobi. Ena nesreča je, da se zaradi kroženja zraka znanstveniki okužijo drug od drugega, kot malčki v vrtcu.
Na oddelku za nanobiotehnologijo se izvajajo projekti široke palete - od gojenja superčistih polprevodnikov, izdelave materialov z novimi lastnostmi do ustvarjanja medicinskih in bioloških materialov nove generacije, nanosa nevronov na anorganski substrat za ustvarjanje hibridov živih in neživih struktur, ki je bistvenega pomena pri delu na umetni inteligenci. Večina laboratorijske opreme je bila izdelana v Rusiji.
- Veliko bolj me zanima Rusija kot Amerika. - razmišlja profesor Marčenkov. - Največji minus v Rusiji je naša birokracija, leži čez cesto.
- Ste vzeli otroke iz Amerike? - končno vprašam domoljubnega profesorja.
"Ne, otroci so ostali v Ameriki," z vzdihom odgovarja znanstvenik. - Otroci so se amerikanizirali.
Ali ne bi morali ciljati na Williama Shakespeara?
Sinhrotronski vir obljublja preboj v svetinje narave. Nemogoče je ohraniti popolno tajnost, "jedko se šali Pavel Kaškarov, namestnik direktorja inštituta Kurčatov. Vse svoje znanstveno življenje je preživel na Moskovski državni univerzi, zdaj pa je pridobil poseben odnos do nebotičnikov. - Iz okoliških stolpnic lahko milijonarji gledajo naše reaktorje brez teleskopa. V času Kurčatova so ljudje raje verjeli v življenje na Marsu kot v tako neskromno bivališče.
Ko se je heroj socialističnega dela maršal Lavrenty Beria odločil ustvariti laboratorij št. 2 na obrobju Moskve, ki mu je bilo naročeno, da pripravi atomska bomba, naokoli so rasli stoletni borovci. Zdaj so hiše, v katerih so živeli sijajni akademiki, ki so ustvarili jedrski ščit, videti kot vojašnice vojnih ujetnikov. Pogled božata elitna kompleksa "Severnaja zvezda" in "Elsinore", ki sta obkrožila inštitut Kurčatov. Tam živijo ljudje, katerih prihodki precej presegajo državo princa Hamleta, ki je prav tako živel v Elsinoreju, a brez pogleda na jedrske reaktorje. Ljudje vedo veliko manj o prispevku lastnikov novega Elsinoreja k dediščini države, kot je vedel princ Hamlet o skrivnosti smrti svojega očeta.
V Kurčatovskem inštitutu režim ni več enak kot v dobi atomskega projekta. Kot običajno v zahodnih laboratorijih, se na ozemlju NBIC-centra gradi gostišče za znanstvenike, ki so prišli iz drugih laboratorijev. Znanstveniki po vsem svetu niso zelo bogati in drago je porabiti denar za hotele. Nizka mobilnost znanstvenikov v Rusiji je eden od problemov naše znanosti in temelji prav na pomanjkanju cenovno dostopnih stanovanj. Gostišče je skoraj pripravljeno - pogoji so neizmerno boljši kot v hotelih, kjer so poslovni potniki nastanjeni po vsej Rusiji.
Dokončuje se računalniško ohišje za shranjevanje pridobljenih podatkov v NBIC centru. Zdaj imamo moč 100 teraflops. V enem letu bo moč NBIC centra narasla na 300 teraflopov. Takšne zmogljivosti v Rusiji niso omejene. Projekt vključuje podjetniški inkubator, meroslovno zgradbo ...
Zgodovinarji še vedno ne morejo odgovoriti na vprašanje, ali je maršal Beria stopil na ozemlje laboratorija št. 2, ki je prerasel v inštitut Kurčatov. Če je bil, potem zagotovo z namenom pregleda prvega sovjetskega reaktorja F-1, ki je bil izstreljen leta 1946 in še vedno deluje ob najnovejšem centru NBIC. V Chicagu so razstavili prvi ameriški reaktor, naš pa orje kot perpetuum mobile, nalaganje urana bo trajalo še 200-300 let. Vendar pa lahko prebivalci Elsinoreja, če njihova vest ni obremenjena, za razliko od Hamleta mirno spijo. Moč reaktorja F-1 - samo 20 kW, je izginjajoče majhna, primerna le za meroslovje in kalibracijo.
Ruski znanstvenik je nevarnejši od bin Ladna
- Zakaj bi šel na zahod? - Namestnik direktorja Sinhrotronskega centra 30-letni Roman Senin se v poslovni obleki počuti neprijetno, a očitno je redek primer uspeha mladega ruskega znanstvenika. - Kaj mi lahko ponudijo? Raziskave, položaj, plača - v Rusiji je vse bolj zanimivo. Pred dvema letoma je inštitut mladim znanstvenikom ponudil odhod za daljši čas v Nemčijo. Nihče ni šel, niso hoteli izgubljati časa. Nekateri so se izrazili v duhu črnega humorja: na Zahod se lahko odpravite le na dopust ali v tanku. To je seveda šala ...
Močno sumim, da tako mladih šefov ni na nobenem pospeševalniku na svetu. Koliko je treba plačati mlademu znanstveniku, da se ne ozre proti Zahodu, in če je zamenjal prej, se je vrnil domov? Ne tako dolgo nazaj je Akademija znanosti zagotovila minimalno plačo 30 tisoč rubljev. To, kot se je izkazalo, ni dovolj - beg možganov se nadaljuje, in če je pritisk oslabel, je to le zato, ker so vsi, ki so želeli, že odšli. V centru NBIC sem ugotovil, da se znanstvenik z Zahoda vrne v Rusijo za 50 tisoč rubljev, če ni treba porabiti denarja za stanovanja. Zagotovljena seveda vrhunska oprema in zanimiv projekt. Na Zahodu, kot je na lastnih izkušnjah ugotovil profesor Aleksej Marčenkov, "ko se raziskave približujejo svetovni ravni, postane ruski fizik za oblasti nevarnejši kot bin Laden."
Polovica novih zaposlenih v centru NBIC se je vrnila z Zahoda. Vodje skoraj vseh vodilnih laboratorijev in ključni sodelavci so delali na najboljših univerzah, vključno s slavnim Edinburghom, kjer je bila klonirana prva ovca Dolly. V Rusiji so ti znanstveniki videli najboljše možnosti za znanstveno kariero. Spomnimo se paradoksalnega zaključka direktorja Kurčatovskega inštituta Mihaila Kovalčuka: Rusija bi morala biti hvaležna Zahodu za beg možganov, saj so se ruski znanstveniki v težkih časih obdržali v znanosti, zdaj pa se lahko vrnejo domov in pridobijo več koristi. izkušnje.
Seveda ni treba metati sence na pleteno ograjo: raven sredstev, ki jih je prejel Inštitut Kurchatov za nacionalni projekt nanotehnologije, omogoča izvajanje ambicioznih projektov in ustvarjanje mamljivih pogojev. Rusija je za nanotehnologijo namenila nič manj sredstev kot vodilne države. To je prvi v nova Rusija izkušnje obsežne podpore ne ločene znanstvene organizacije, temveč velikega - v nacionalnem merilu - znanstvenega projekta. Inštitut Kurchatov in projekt nanotehnologije povzročata široko zavist v znanstveni skupnosti zaradi dejstva, da je njegovim vodjem uspelo iz proračuna iztisniti velika sredstva. Toda ali ni bolje, da se pretepete, ker ne morete promovirati lastnih idej? Korolev, Kurchatov, Keldysh niso bili le izjemni znanstveniki, ampak so znali tudi dokazati možnosti svojih projektov, da niso vedno pismeni, kaj naj skrivajo, voditelji. Zato se mi zdi, da nanotehnologija ni le prvič, da se za znanost namenja veliko denarja. To je prvič, in to še pomembneje, ko znanstveniki niso čakali na vreme ob morju, ampak so s svojimi idejami uspeli zainteresirati pristojne.
"Po mojih izkušnjah je motivacija zelo pomembna za mladega znanstvenika," pravi Pavel Kaškarov, vodja oddelka za splošno fiziko Moskovske državne univerze in namestnik direktorja Kurčatovskega inštituta. - Tako je človek, še posebej Rus, da je njegova ustvarjalna motivacija v domači državi višja kot v tujini. Če bodo ustvarjeni pogoji za znanost, znanstvenik ne bo zapustil Rusije nikamor. Letos se je Fakulteta za nanotehnologijo pri MIPT preoblikovala v prvo NBIC fakulteto v Rusiji. Poučevanje bo potekalo na podlagi inštituta Kurchatov, naš direktor Mihail Kovalčuk je postal dekan fakultete. To je neverjetno zanimiva smer in žal mi je, da ne morem spet postati študent.
Profesor je odraščal na smetišču
Jedro, iz katerega je zraslo NBIC center, je specializiran vir sinhrotronskega sevanja. To je eno najbolj obetavnih orodij ne le za temeljne raziskave, ampak tudi za ustvarjanje bistveno novih tehnologij. Takih pospeševalnikov je v Evropi le 16, naš je edini v Vzhodni Evropi. "Tekajo naokoli, ubogi ljudje," je profesor Kaškarov izrazil sočutje do elektronov. S svetlobno hitrostjo hitijo v krogu s premerom 30 metrov in zaradi pospeška, kot prezrele češnje, razpršijo elektromagnetno sevanje v celotnem spektru – od infrardečega do rentgenskega. Sevanje zbira na desetine občutljivih postaj, razporejenih kot stražni stolpi vzdolž oboda obroča. Sinhrotronski vir je tisočkrat boljši od druge opreme, mogoče je preučevati atomsko sestavo snovi, najboljšo strukturo katere koli, vključno z biološkimi predmeti, ustvarjati nanostrukture in izvajati medicinsko diagnostiko.
Sinhrotronski vir je edini večji znanstveni kompleks, ki je bil pri nas zagnan v zadnjih 30 letih. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je gradnja zamrla, in ko je Mihail Kovalčuk postal direktor pospeševalnika, je tukaj zavladalo popolno opustošenje. Leta 1999 je bil lansiran sinhrotronski vir, ki pa je bil od takrat bistveno razširjen in posodobljen. V zadnjih 2 letih so se delovna območja okoli pospeševalnika 4-krat razširila in pojavilo se je mesto za nove laboratorije. Pomen sinhrotronskega vira je tolikšen, da je Vladimir Putin prišel sem dvakrat, tako kot premier kot predsednik. "Sinhrotronski vir je živo bitje," je pomembno dejal Roman Senin. "Tako kot je treba skrbeti za dekle, tako je treba pospeševalnik nenehno obnavljati."
Natalia Gruzdeva je delala tudi v Ameriki - na univerzi Cornwell, vodilni svetovni na področju genskega inženiringa. V NBIC centru ni nič slabša oprema - sekvencerji za določanje zaporedij DNK, tovarne beljakovin za proizvodnjo proteinov za farmacevtske izdelke in medicino, naprave za vgradnjo tuje DNK v celice. Pred mojimi očmi se je v zapletenem rezervoarju odvijalo burno dekodiranje genoma bolnika z rakom na ledvicah - za izdelavo zdravila je treba zbrati impresivno bazo podatkov. Natalya Gruzdeva je svojo kariero v biologiji začela na svojevrsten način - kot šolska učiteljica - in meni, da so izkušnje izgradnje odnosov s težavnimi mladostniki izjemno koristne v raziskovalnih skupinah. Na univerzi Cornwell se je Natasha srečala z naletom vseh jezikov in ras in prišla do zaključka, da imajo Rusi najboljše možgane. "Azijci so pridni, vendar imajo malo kreativnosti, Američani kupujejo talente z vsega sveta in iztiskajo ideje," je zaključila. nekdanji učitelj... In v Rusiji birokracija ovira znanstveni napredek: na Zahodu je potrebnih reagentov več ur, pri nas pa za osnovno delo potrebujejo tedne. Te pritožbe ponavljajo vsi znanstveniki z izkušnjami na Zahodu. Škoda in neumno bo, če idejo o NBIC centru, ki naj bi ga spravili na svetovno raven, uničijo večni ruski problemi. Hudič je, kot veste, v podrobnostih - tudi v tistih projektih, kjer se človek poskuša dvigniti do božanskih višin.
"V tujini se potepam skoraj od otroštva," pravi Aleksej Lipkin, direktor tovarne beljakovin, ki bi mu Pesnyary zavidal razkošne brke. - Ko sem odšel, so znanstveniki zbirali opremo na odlagališčih smeti. Ne glede na to, koliko so vreli, so vseeno zaradi umazanije sprožili izpusti. Najel sem celo študenta fizike, da to ugotovi. Mimogrede, že dolgo je profesor v Angliji. Morali bi ga najti. Naj se tudi on vrne. Ne bo ga več udaril električni udar.
Pyotr Kapitsa je dejal, da bi se morali z znanostjo ukvarjati veseli ljudje. Kurčatovski center je doslej edini kraj v Rusiji, kjer so se znanstveniki vrnili v optimistično razpoloženje in je bilo hamletovo vprašanje, ali biti znanost ali ne, pozitivno rešeno. Čas bo pokazal, ali bo to vprašanje rešeno v vseruskem obsegu.
