Нанотехнологии

Нанотехнологии — это технологии создания микроскопических механизмов, построенных с атомарной точностью, которые способны решать различные классы задач, и в том числе саморепликацию. Если будет создана хотя бы одна управляемая наномашина, способная к саморепликации, то вскоре можно будет получить неограниченное количество таких машин, что снизит их стоимость почти до нуля. В результате человек сможет обрести власть над материей, аналогичную власти над информацией, которую он получил благодаря компьютеру.

ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ СОЗДАНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ

1. Апгрейд живых клеток с целью научить их производить нужные молекулярные конструкции и создание организмов с заданными функциями.

2. Создание микроскопических машин по лекалам макромасштабных механизмов, то есть с использованием шестеренок и другой точной механики.

3. Использование метода ДНК-оригами, при котором цепочка ДНК, взятая из вируса и имеющая известную заранее последовательность нуклеотидов, достраивается до нужной формы с помощью маленьких дополнительных кусочков, рассчитанных на компьютере, которые прикрепляются к ней в определенных местах и изгибают ее.

Основная проблема на пути создания самокопирующейся наномашины — отсутствие экономической отдачи на промежуточных ступенях реализации проекта

ВОЗМОЖНЫЕ СРОКИ СОЗДАНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ

Согласно дорожной карте, созданной ведущими инженерами отрасли в 2007 году, прогнозируемые сроки появления нанотехнологий колеблются от 15 до 30 лет, охватывая период от 2022 до 2037 года.  Более пессимистичная оценка срока появления нанотехнологий составляет не 15 лет, а порядка 100 лет.

С уверенностью можно прогнозировать, что первая наномашина будет создана до конца XXI века. Об этом свидетельствуют: успехи в управлении живыми клетками; экспоненциальный рост числа атомов, которыми могут в секунду манипулировать сканирующие микроскопы; экстраполяция общей тенденции к миниатюризации, в том числе и закон Мура.

ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ НАНОТЕХА

Существуют две основных концепции нанотехнологической системы, способной к саморепликации: наноробот и нанофабрика. В целом наноробот и нанофабрика взаимно эквивалентны — они могут создавать друг друга. Существует прямая связь между ИИ и нанотехом. Если удастся создать сильный ИИ, то это резко упростит задачу по созданию наномашин, так как он сможет рассчитать необходимую конструкцию и найти пути к ее реализации. И наоборот, возникновение нанотеха резко удешевит и ускорит суперкомпьютеры, а также упростит познание принципов работы человеческого мозга, поскольку облегчит его сканирование и даст возможность наблюдать за каждым нейроном живого мозга.

Таким образом, создание ИИ и нанотехнологическая революция, скорее всего, будут отделены друг от друга временным периодом в 2–5 лет

Биотехнологии

«Биологическая сингулярность» будет достигнута, когда станет возможным непосредственно транслировать заданные функции в живые существа, способные их выполнять.

 Для этого необходимо:

·   освоить язык такой трансляции, которым, очевидно, является генетический код;

·   понимать все принципы работы живого организма;

·  располагать моделью организма для каждого отдельного вида живых существ.

В основе развития биотеха лежат манипуляции и обработка данных, которые позволяют одновременно работать с большим количеством проб автоматически, а также все большее развитие биологических нанотехнологий — микроскопических инструментов для манипулирования внутри живых клеток. Например, происходит переход от автоматизированной работы с пробирками к работе с потоками жидкости внутри чипа (microfluidics).
Второе направление — создание автоматизированных биологических систем, в которых компьютер связан с изучаемым биологическим объектом. Например, автоматизация процесса создания вирусов-векторов, которые смогут встраивать любой произвольный ген в произвольную целевую клетку. Таким образом, происходит развитие живых существ-инструментов. В этом направлении можно предвидеть создание электрически управляемой клетки, которая сможет по сигналу компьютера синтезировать белки, а также цепочки ДНК и упаковывать их в вирусную оболочку (капсид) с целью дальнейшего использования для генетической модификации любых других клеток.

Важные особенности развития современных биотехнологий
1. Участие в решении биологических задач большого числа любителей, а также развитие краудсорсинга — использования «интеллекта толпы», то есть коллективного разума, возникающего в результате добровольного участия больших групп
2. Начало эпохи массовых биологических экспериментов, когда миллионы людей будут вовлечены в биологическую индустрию, например, в тестирование тех или иных веществ на моделях, в том числе и на себе, с помощью носимых систем контроля.
3. В перспективе — развитие гибрида компьютера с биопринтером — биофаба, который позволит напрямую создавать биологические существа с заданными функциями.
Биофаб — это универсальный инструмент, открывающий принципиально новые возможности, подобно тому, как первый наноробот изменит мир нанотехнологий, а первый ИИ — мир обработки информации.

Когнитивные технологии

Основная задача когнитивных технологий на настоящем этапе — это понимание работы мозга.

Возможное применение достижений в области когнитивных исследований: 1) лечение психических заболеваний; 2) лечение инсультов и нейродегенаративных заболеваний; 3) аболиционизм (устранение страданий); 4) запись снов; 5) новые виды развлечений; 6) создание постоянного хорошего настроения; 7) удлинения сроков обратимой клинической смерти; 8) возвращение к жизни крионированных пациентов; 9) контроль над социально опасным поведением.

Информационные технологии

Высокоуровневой информационной технологией является «Интернет людей» — новое поколение социальных сетей, интегрирующее интеллектуальные усилия разных людей через веб и вероятное в будущем создание всеобщей ассоциативной памяти человечества через базы данных поисковиков.

1. Растет связь Интернета и мозга — за счет больших экранов, носимых устройств, различных устройств считывания информации из мозга, нетрадиционных способов введения информации.

2. Увеличиваются количество разнообразных навыков по работе в Интернете и число людей, владеющих ими.

3. Все большее число людей сливается в единую социальную сеть.

Инфотех, с одной стороны, создает информационный взрыв — экспоненциальный рост количества накоплен- ной человечеством информации и немедленного доступа к ней, а с другой — дает средства для обуздания этого роста путем ускорения поиска в нем новой важной информации.

NBIC-конвергенция

NBIC-конвергенция расшифровывается по первым буквам областей: N — нано; B — био; I — инфо; C — когно) -  процесс интеграции нано-, био-, когнитивных и информационных технологий. NBIC-конвергенция выражается в том, что инструменты и результаты применения этих технологий сливаются друг с другом, и этот процесс имеет тенденцию к нарастанию.

Итогом NBIC-конвергенции будет создание нанобиомашин с элементами ИИ, способных выполнять вычисления и интегрироваться в мозг человека.

Наука в будущем

Перспективы науки в будущем зависят от того, насколько познаваем окружающий мир. Если он описывается конечным числом базовых законов, то они могут быть выяснены, и «единая теория поля» будет создана. В этом случае остальные более сложные явления можно будет просчитать на сверхкомпьютерах, уже почти не обращаясь к эксперименту. В результате наука будет сведена к компьютерному моделированию и в конечном счете станет неотличима от технологий.

Еще один вариант «конца науки» может быть связан с локальным «исчерпанием предмета». Другими словами, загадки будут оставаться, но они будут отодвигаться все дальше, на все более дальние рубежи физики высоких энергий или все дальше в прошлое.

ГЛОБАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ НАУКИ БУДУЩЕГО:

1. Преодоление «кризиса понимания» — неспособности отдельного человека достичь полного понимания всей науки или хотя бы значительной ее части.

2. Создание упорядоченного свода знаний человечества.

3. Создание «искусственных ученых», сопряженных с автоматизированными лабораториями и затем с системами ИИ.

4. «Байесова революция» — изменение понимания вероятности с классического, частотного, на вероятность как меру неопределенности нашего знания в отношении тех или иных гипотез.

5. Изменение схемы финансирования науки с помощью налогообложения-голосования.

Материалы взяты из книги Турчин А.В., Батин М.А. «Футурология. XXI век: Бессмертие или глобальная катастрофа?».

Опубликовано с официального разрешения издательства БИНОМ. Лаборатория знаний.