Материал: Менеджмент и маркетинг

2. Нанотехнологии. В последнее время термин «нанотехнология» (сокращенно «нанотэк») стал очень популярным. Он объединяет разнородные представления и подходы, а также разные методы воздействия на вещество. Легко заметить, что название новой науки возникло просто в результате добавления к весьма общему понятию «технология» приставки «нано», означающей изменение масштаба в 10–9 (миллиард) раз, т.е. 1 нм = 10–9 м, что составляет одну миллионную привычного нам миллиметра (для наглядности можно указать, что 1 нм примерно в 100 тыс. раз меньше толщины человеческого волоса). Разумеется, человеческое воображение и используемые нами слова, образы или термины почти неспособны сколько-нибудь адекватно описывать мир со столь крошечными объектами.

Рис. 1.5. Место наноразмерных объектов в окружающем нас мире

На рис. 1.5 приведены размеры некоторых известных естественных

и искусственных созданий природы в диапазоне размеров от 10 м до 1 ангстрема. Напомним, что 1 ангстрем (1 Å = 10–10 м) в 10 раз меньше

31

нанометра и соответствует диаметру самого маленького из атомов (атома водорода). К нанотехнологии принято относить процессы и объекты с характерной длиной от 1 до 100 нм. Верхняя граница нанообласти соответствует минимальным элементам в так называемых БИС (больших интегральных схемах), широко применяемых в полупроводниковой и компьютерной технике. Многие вирусы имеют размер 10 нм, а 1 нм почти точно соответствует характерному размеру белковых молекул (в частности, радиус знаменитой двойной спирали молекулы ДНК равен именно 1 нм).

Из сказанного ясно, что нанотехнология как бы объединяет все технические процессы, связанные непосредственно с атомами и молекулами, именно поэтому она представляется весьма перспективной для получения новых конструкционных материалов, полупроводниковых приборов, устройств для записи информации, ценных фармацевтических препаратов и т.д. Хотелось бы особо подчеркнуть, что мы пока не можем оценить и представить себе масштабы развития и возможности применения нанотехнологий в целом.

3. Материаловедение. Материаловедение – междисциплинарный раздел науки, объединивший в себе в течение последних десятилетий физику, химию, металлургию, полимерную науку и науку о керамике

ив последнее время всё более тесно переплетающийся с биологией. Фактически большинство приложений, перечисленных выше в разделах «биотехнологии» и «нанотехнологии», связано с разработкой новых материалов, включая наночастицы, углеродные нанотрубки, полупроводящие и металлические нановолокна, нанокомпозиты, искусственные самоорганизующиеся структуры.

К2020 году можно ожидать появления следующих важных типов материалов и технологий:

– ткани, интегрированные с источниками энергии, электронными приборами или оптическими волокнами;

– одежда, изменяющая свойства в ответ на воздействие внешних стимулов;

– широкое распространение «зеленых» методов производства, не требующих (или сводящих к минимуму) участие опасных материалов

ипобочных продуктов;

– наноструктурированные покрытия, существенно улучшающие механические свойства изделий – прочность, жесткость, износоустойчивость и устойчивость к коррозии;

32

–органические компоненты электроники;

–массовое производство солнечных батарей на основе наноструктурированных композиционных, органических или биоимитирующих материалов;

–системы очистки воды на основе наноструктурированных активных мембран и фильтров;

–направленный дизайн новых поколений катализаторов;

–искусственные многофункциональные ткани, выращенные in vivo на биоразлагаемой основе.

4. Информационные и вычислительные технологии. Стреми-

тельное увеличение объемов информации и облегчение доступа к ней – основные факторы глобализации в ХХ и ХХI веках. В этой области ожидается:

–беспроводной Интернет, доступный для представителей среднего

класса по всему миру, включая развивающиеся страны и удаленные сельские области;

–переносные компьютеры, интегрированные с индивидуальными медицинскими сенсорами, домашними приборами и т.д.;

–объемные базы данных, содержащие персональную информацию того или иного рода (истории болезней, геном);

–небольшие дешевые приборы для хранения больших объемов данных (звуковые файлы, веб-страницы);

–новые технологии поиска, способные распознавать не только текстовыефразы, ноисемантическиефразы, изображения, видеоролики;

–радиометки коммерческих товаров;

–биометрика (отпечатки пальцев, картина радужной оболочки глаза), широко распространенная в целях безопасности мест общественного пользования и компьютерных систем того или иного рода;

–широкое распространение небольших малозаметных камер слежения и сенсоров;

–компьютерные интерфейсы и системы ввода данных hands free (например, свет, считываемый непосредственно с радужной оболочки глаза).

Кроме того, возможно появление:

–роботов, выглядящих и передвигающихся как живые люди;

–имплантатов, управляемых непосредственно нервной системой человека.

33

Рамки научно-технического развития

С большой долей уверенности можно предсказать, что исследования в течение ближайших десятилетий приведут ученых к более общей научной картине мира, в которой разные научные дисциплины будут сливаться, демонстрируя единство свойств и законов окружающей нас природы. Учитывая вышеизложенное, можно предположить, что в 2020 году произойдет интеграция различных ветвей технологического развития.

Объединение и слияние наук будет означать их синергическое воздействие друг на друга в первую очередь в четырех направлениях, которые сейчас переживают период бурного развития: нанонаука и нанотехнология; биотехнология и биомедицина, включая генную инженерию; информационные технологии, включая вычислительную технику и средства связи; когнитивные науки, связанные с изучением самих процессов познания (включая когнитивистику, теорию нейронных сетей мозга и системные подходы). Синергическое объединение этих наук в нанометрическом масштабе объектов и процессов обещает новые значительные достижения. Процесс слияния и развития наук будет носить сложный характер, так что аббревиатуру NBIC следует рассматривать не как перечисление конкретных наук (nano-, bio-, info- и cogno-), а как «стенографический» значокдля обозначенияеще непознанныхвзаимодействиймежду этими науками исвязанными снимитехнологиями.

Предполагаемое слияние наук и технологий может привести к невиданному прогрессу в условиях жизни как отдельных людей, так и общества в целом, но только при внимательном и серьезном отношении общества к этическим и социальным проблемам развития нанотехнологий. Этот вопрос имеет государственное значение. Например, в качестве основных направлений развития США указаны следующие шесть: познание и коммуникации, здоровье и физическое совершенство, групповые и социальные преимущества (включая новые товары и услуги), национальная безопасность, наука и образование, бизнес и общественные организации.

Концепция NBIC должна привести к созданию не только совершенно новых товаров, услуг, материалов и устройств, но и каких-то еще не имеющих названия типов производств, приемов медицинского обслуживания, транспортных систем и даже принципиальных методик научного исследования. Нам сейчас трудно представить, как будет про-

34

исходить научное исследование, осуществляемое одновременно всем комплексом средств, выработанных в физике, химии, биологии, математике и информатике. Сочетание возможностей этих наук и технологий может стать важнейшим инструментом познания окружающего нас мира, методом проектирования новых устройств и организации неожиданных форм промышленного производства.

Можно с уверенностью предсказать, что в промышленности всё шире будут применяться биологические методы и подходы, на чем основаны некоторые из зарождающихся сейчас новейших производств

инаучных методик. В качестве известных примеров можно назвать фармацевтическую геномику, так называемую нейроморфную технологию, регенеративные методы в медицине, производство многофункциональных биочипов, синтез молекулярных систем с многоуровневой архитектурой, монтаж трехмерных электронных устройств со сложной иерархией, создание новых видов программного обеспечения для моделирования сложных природных явлений и т.п. Во многих случаях биологические методы и подходы используются при изучении сложных явлений на атомно-молекулярном уровне, создании новых материалов, разработке новых вычислительных методик и решении других сложных задач. Все эти комплексные, междисциплинарные исследования объединяют общие подходы когнитивистики, т.е. науки о познании в самом широком смысле этого слова. Очень часто используемые или изучаемые системы являются слишком сложными для непосредственного анализа, и в этих случаях когнитивистика позволяет исследователям находить неожиданные и нестандартные решения на разных этапах решения задачи (проектирование новых изделий, производство товаров

иуслуг, поиск новых форм организации или обслуживания).

Государство и общество должны быстро выработать систематический, обдуманный и ответственный подход к сложнейшей проблеме конвергенции и интеграции наук и технологий

Возможности новых технологий

Выработка связного и последовательного подхода к весьма сложной проблеме конвергенции технологий должна основываться на приоритетах развития потенциальных возможностей человечества, повышения производительности и создания принципиально новых товаров и услуг. Необходимость и настоятельная потребность в выработке такого подхода диктуется пятью принципами, сформулированными на

35