Неизбежное нанобудущее

Нанопророчества
STRF.ru

Замены нанотехнологиям не предвидится, заметил Эрик Дрекслер. Но какое будущее предвидится благодаря им? Свой сценарий предлагает Николай Ютанов, известный российский писатель-фантаст, редактор, издатель, а кроме того — член рабочей группы по форсайту российского научного центра «Курчатовский институт». Мы публикуем статью Николая Ютанова, подготовленную для журнала «Российские нанотехнологии» в сильно сокращённом варианте.

Бурное развитие информационных технологий в конце XX-начале XXI века обеспечило формирование рынков классического инвестиционного типа и поддерживало существующую послевоенную финансовую систему в течение нескольких десятилетий. Это позволило развить возможности управления и получить важнейший инструмент для регулирования кризисных ситуаций. Совершенно очевидно, что для пролонгации действия классического финансово-кредитного механизма требовалось вскрытие новых рыночных ниш. Для решения поставленной задачи еще в 90-х годах прошлого века в США администрацией У. Клинтона была сформирована технологическая инициатива, которая привела в начале XXI века к формированию общемирового тренда — технологического мейнстрима. Технологический мейнстрим представляет собой взаимосвязанное развитие трех заявленных технологических направлений: информационного, биотехнологического и нанотехнологического. Эти технологические пакеты, безусловно, задают новые колоссальные рыночные ниши и инициируют в обществе формирование новых политических и культурных механизмов.

Последнее предельно важно и является центральным звеном антикризисных преобразований, поскольку при помощи поставленных на фронтир технологий человечество обретает возможности по управлению знанием, здоровьем и неуязвимостью, а это потребует совсем иных массовых технологий мышления, коммуникации и создания новой ценностной системы, что является необходимым условием для создания системы управления, способной перевести постиндустриальный кризис в управляемый формат.

Задача, возникшая перед мировым сообществом, достаточно сложна и неразрешима в привычных стратегических императивах. Мировая практика проектирования развития сложных систем на ближайшие десятилетия предполагает использование технологии форсайта.

Технология форсайта

Современные форсайтные разработки тесно связаны с техникой сценирования. Формально было показано, что форсайт лучше всего согласуется с моделью сценирования, в которой выделяется общее для всех «неизбежное будущее» и рассматриваются различные версии будущего, каждая из которых содержит в себе это «неизбежное будущее», но не сводится к нему. При этом возможен административный выбор версии развития из числа предложенных.

Остановимся на двух важных методах сценирования.

Классическое дискретное сценирование упаковывает исторические тенденции — тренды в модели мира будущего. Можно придумать несколько способов такой упаковки, отличающихся приоритетами развития, считается, что каждый способ описывает свой сценарий развития или мировую линию (например: рискованный, опережающий, оптимальный, инерционный сценарии, — прим. ред.). В начале, в момент сценирования, все мировые линии совпадают, но чем ближе к горизонту прогноза, тем линии дальше друг от друга, и тем сильнее различаются сценарии. Сценарные развилки определяются исходя из анализа противоречивых трендов, например, дорогие углеводороды-дешевые углеводороды. В этом методе выделяются «точки ветвления» (в качестве такой точки можно рассмотреть, например, выборы на пост президента: одна фигура может открывать спектр альтернативных возможностей, другая — приводит к инерционному сценарию развития, — прим. ред.).

Напротив, континуальное сценирование опирается на концепцию «неизбежного будущего», которое задаётся тремя фундаментальными факторами. Это безальтернативные системно значимые тренды (инерционное будущее), безальтернативное технологическое развитие (технологическое будущее) и безальтернативные политические решения (нормативное будущее). Таким образом, чем ближе момент принятия решения к горизонту прогнозирования, тем меньше свобода выбора. «Неизбежное будущее» определяется решениями, принятыми ранее, и инерцией больших систем. Например, наполняемость средних школ в 2012 году определяется количеством детей, которые родились в 2005 году, и сегодня, в 2009 году, повлиять на это мы уже никак не можем, если не возникает значимой миграции.

Будущее, которое не совместимо с «неизбежным», очевидно, является «невозможным». Любое будущее, включающее в себя целиком «неизбежное будущее» и не содержащее ни одного элемента «невозможного будущего», является версией будущего, сценарием. Понятно, что при таком подходе число сценариев не ограничено. Управление сводится к выбору наиболее устраивающего вас сценария, который называется базовым. Остальные возможности рассматриваются как риски базового сценария.

При анализе развития технологий методом континуального сценирования оказывается, что некоторые технологии тесно связаны между собой. Такие технологии образуют группы, которые развиваются как единое целое. В базовый сценарий такие группы должны входить целиком. Только в этом случае они могут влиять на социальное, экономическое, технологическое развитие.

Такие группы в пространстве технологий называются технологическими пакетами. Формально, технологический пакет — это генетически и функционально связанная совокупность технологий, обладающая системными свойствами. Пакет как целое реализует одну из значимых для данного общества потребностей, возможностей или мифологем. Технологический пакет всегда основывается на некоторой научной дисциплине или системной совокупности таких дисциплин — информационном пакете, опирается на определенные инфраструктуры и требует для своего существования и развития нормативно-правового и институционального оформления. Технологический пакет включает следующие функциональные элементы:

• технологии, как физические, так и гуманитарные,
• связи между технологиями (функциональные технологические цепочки, генетические, структурные),
• базовую научную дисциплину или совокупность таких дисциплин,
• базовую инфраструктуру,
• базовую институциональную форму,
• присоединенное семантическое пространство, т. е. представленность в культуре, в т. ч. в кинематографе и литературе.

Если технологический пакет опирается на оформленную онтологическую картину, он способен самостоятельно развиваться и порождать собственные версии будущего.

Технологический мейнстрим

К технологическому мейнстриму относятся три технологических пакета:

• информационные технологии,
• биотехнологии,
• нанотехнологии.

Связующим элементом этой системы должен стать еще один технологический пакет — технологии рационального природопользования. Он включает в себя классическую экологическую парадигму как систему деятельностных ограничений и эвологический принцип, задающий нормы развития. Рациональное природопользование обеспечивает территориальную привязку всех технологий мейнстрима и рассматривается как индустрия по созданию и переформатированию экосистем.

В практике мировых форсайтов мейнстрим определяется как блок ключевых технологий, способных решить проблемы голода, терроризма, загрязнения среды, нехватки энергоносителей, генерирующих и распределяющих мощностей. Эта концепция создавалась как ответ на безусловное требование устойчивого прогресса как минимум развитой части мирового социума.

Следует отметить, что технологический мейнстрим не является согласованной системой. Именно определение лидирующего технологического направления и соотношения его с другими технологиями будут формировать различные версии будущего. При этом основным предназначением технологий мэйнстрима остается создание нового инвестиционного плацдарма, позволяющего разрешить текущий экономический кризис. Как итог, мейнстрим становится основой для осуществления глобальных постиндустриальных проектов.

Таким образом, сценарии будущего в настоящий момент определяются, прежде всего, выбором приоритетов технологического развития. Развитие современных информационных и природопользовательских технологий является «неизбежным будущим» всех сценариев общемирового развития. В то же время, быстрое развитие биотехнологий или нанотехнологий порождает особые сценарные ветки: альтернативный сценарий «Биотехнологическая революция» и прорывной сценарий «Квантовая реальность». При этом подразумевается, что соответствующие технологические пакеты формируют собственные онтологии и мифологии.

Исторически пространство фундаментальных исследований в области биотехнологических разработок сохраняется за США и странами, входящими в Европейский Союз, в то время как в России наблюдается сильное отставание, связанное с блокировкой биологических исследований в Советском Союзе в 30-50-х годах XX века. С другой стороны, мощное развитие русского атомно-космического проекта в 40-50-х годах оставило за Россией (наряду с США) первенство в области фундаментальных физических исследованиях. Поэтому для Российской Федерации базовым сценарием технологического развития оказывается сценарий «Квантовая реальность», несмотря на его сложность и масштабность.

При последовательном воплощении в жизнь принятых политических решений по российской нанотехнологической инициативе и при внятном учёте особенностей регионального развития Россия в ближайшие десятилетия может занять значимую нишу на мировых рынках новых высокотехнологичных исследований и производств.

Ниже приводится более детальный прогноз развития нанотехнологий с горизонтом сценирования до 2025 года.

Прогноз развития нанотехнологий

2010 год
Первые коммерческие образцы нанотехнологических решений для солнечной и водородной энергетики, медицины.

2015 год
Увеличение числа коммерческих нанопродуктов, в силу высокой стоимости доступных только в развитых странах, в элитном сегменте потребительского рынка. Инвестиционный ажиотаж в нанотехнологическом секторе. Формирование наряду с рынком нанопродуктов рынка псевдонанопродуктов. Развитие сертификации и стандартизации наноматериалов. Борьба с «наномошенничеством». Развитие метрологической компоненты нанотехнологий.
Широкое освоение решений на основе нанотехнологий в разных отраслях промышленности.
Создание наноаккумулятора высокой энергоёмкости, устойчивого к механическим повреждениям. Первый прототип автомобиля с самовосстанавливающимся покрытием кузова. Использования наноплёнок и иных наноматериалов для улучшения характеристик автомобильных и авиационных двигателей. Аналогично — значительное увеличение КПД турбин силовых установок тепловых электростанций за счёт применения нанопокрытий. Существенное увеличение КПД традиционной энергетики вследствие распространения наноприсадок к топливу, нанопокрытий и т. п.
Освоение конструкционных композитов на базе высокопрочных волокон (фуллереновых трубок) в авиа- и автостроении, военной промышленности.
Использование адгезивных свойств наноматериалов в строительстве трубопроводов.
Развитие «кристаллографической» компоненты нанотехнологий различного назначения: прочностного (абразивные материалы, буровые и обрабатывающие инструменты); оптического (компоненты фотоники).
В медицине применяются «лаборатории на чипе» и иные технологии диагностики, средства точечной доставки лекарств, антимикробные покрытия, биосовместимые материалы. Появляются разработки в области стоматологии.
Появление значимой нанотехнологической инструментальной базы в России.

2020 год
Нанотехнологии становятся ключевым элементом конкурентоспособности промышленности. Начало её активной модернизации на основе нанотехнологий.
Первые коммерческие разработки в области фотоники для компьютеров: оптические и квантовые решения. Работающие решения в области квантовой криптографии.
Презентация самовосстанавливающихся материалов для военных целей, создание на их основе бронежилетов, корпусов механизмов.
Нанотехнологии применяются для пошива спецодежды. Новые материалы и структурные решения обеспечивают большую защиту от агрессивной среды, стерильность и т. п.
Массовое распространение нанорешений для модернизации производств, очистки, рециклинга. Создание носимых систем для фильтрации воды.
Появление коммерческого образца атомного нанореактора небольшой мощности с высоким уровнем отработки ядерного топлива, что даёт стимул развитию безлюдных производств в малонаселённых территориях. Переход к локальной генерации тепла и электроэнергии.
Ренессанс космических программ вследствие миниатюризации узлов и увеличения полезной нагрузки.
Дальнейшее распространение наноматериалов в медицине. Имплантаты и лекарства на основе нанотехнологий позволяют лечить ряд ранее неизлечимых заболеваний. Прорыв в области полевой медицины, нейрологии и трансплантологии. Медицинские наноботы и искусственно созданные симбионты.
Растёт различие между элитным и массовым потреблением пищи.
Открываются возможности демографического роста как за счёт повышения рождаемости, так и за счёт увеличения средней продолжительности жизни.

2025 год
Пересматриваются и переформатируются на основе механохимии, механотроники и фотоники почти все известные форматы и стандарты жизни, резко увеличивается независимость отдельной семьи и даже отдельного человека.
Появляются наносимбионты живых организмов и человека.
Создание квантовых компьютеров и всеобъемлющей системы защиты данных на основе квантовой криптографии.
На горизонте сценирования в прорывном сценарии «Квантовая реальность» ожидается появление квантовой телепортации и технологизации спутанных состояний. На базе развития фемтотехнологий (в первую очередь фотоники) формируется фемтоэлектроника как сочетание квантовых точек и антиточек. Разрабатываются наноТВЭЛы (высокотехнологичные топливовыделяющие элементы с минимизацией отработанного ядерного топлива) и, как следствие, развивается индустрия нанореакторов.

В течение всего срока сценирования
Ускоряется коммерциализация технологических новинок любого плана. Возникает культура быстрого потребления инноваций, кастомизация продуктов, подчёркивание индивидуальности. Мир переживает волны «наномоды», «биомоды», «виртуальной моды». От развития технологий всё больше требуются новые потребительские продукты.
Развитие «чёрного рынка» исследований и разработок, особенно в областях, находящихся под официальным запретом.
Необходимость любым способом нейтрализовать последствия финансовых кризисов приводит к сверхинвестициям в технологическое развитие. На волне этих инвестиций можно ожидать в первую очередь реализации огромных военных программ, сверхдорогих научных проектов, а также новой волны освоения космоса и океана.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
15.07.2009