3 десятилетие (2020-2030 гг)

Биотехнологии, уверенно взяв старт, начнут исполнять свое основное предназначение по переводу обслуживающих цивилизацию производств и технологий на безотходную основу. Идеальным конечным результатом этого процесса в близком будущем будет замена всех существующих технологий на биологические технологии. Конечно, возможность полного перевода на биотехнологии всего мирового хозяйства нереальна, однако практика их применения будет опережать самые смелые фантазии. Такие отрасли промышленности, как металлургия черных и цветных металлов, производство строительных материалов, добыча полезных ископаемых, традиционная энергетика, производство станков и оборудования, на первый взгляд будут иметь весьма отдаленное отношение к биотехнологиям. Но при более пристальном рассмотрении ясно, что добыча полезных ископаемых, извлечение чистых металлов ни что иное, как типичная функция трансгенных микроорганизмов, уже практически реализуемая в некоторых процессах извлечения полезных ископаемых. Производство экологически чистых строительных материалов может осуществляться, как микроорганизмами, так и искусственными организмами более высокой степени организации.
Что касается перспектив применения биотехнологий в энергетике, то к этому времени будут получены обнадеживающие результаты исследований, направленных на создание модифицированных трансгенных микроорганизмов и генерирующих биологических тканей, использующих энергию фотосинтеза, хемосинтеза и тепла окружающей среды для непосредственного производства биологического электричества.
Исследование генома человека будет регламентироваться строгими нормами международного права, полученные результаты станут достоянием всего человечества, и будут доступны для ознакомления учеными разных стран. А вот результаты научных исследований генетического и цитологического материала животных и растительных организмов будут собственностью учреждений, организаций и частных исследователей.
Еще более экзотичными станут работы по созданию биологических сенсоров, совместимых с человеческим организмом. Такие дополнительные органы чувств смогут воспринимать электромагнитные волны в широком диапазоне, ультразвуковые и инфразвуковые акустические колебания, определять концентрации химических веществ, интенсивность радиоактивного излучения.
Наберет силу процесс использования микромашин и микророботов для выполнения оперативных и профилактических процедур внутри человеческого организма. В этой области, как может быть ни в какой другой, для создания совершенных устройств наряду с технологиями молекулярной сборки также широко будут использоваться технологии синтеза биологических соединений с заданными свойствами. Базовая медицинская микромашина будет состоять из микрочипа, имеющего размеры сравнимые с размерами эритроцита, электрохимического двигателя, представляющего собой блок белковых молекул, реализующих двигательную функцию и грузовой капсулы. В качестве инструмента для выполнения заданной функции будут использоваться расходуемые биологически активные вещества (лекарственные препараты, токсины, ферменты и т.п.), содержащиеся в грузовой капсуле. В случае необходимости также агрессивные химические соединения (кислоты, щелочи).
Основными задачами, которые будут выполняться медицинскими микромашинами первого поколения, станут очистка кровеносных сосудов и протоков различных желез, лечение внутренних язв и воспалений. Кроме этого будет возможным также сращение нервов и дробление камней различной дислокации.

Расширится сфера использования нормализующих работу генов лекарственных препаратов.
Станет реальностью одновременное корректирующее воздействие на гены всех специализированных клеток, выполняющих одинаковые функции в организме, то есть на целостные ткани и органы.
Применение подобных технологий на практике будет означать восстановление угнетенных функций целостных органов и тканей. Так первыми объектами подобного корректирующего воздействия станут клетки сердечной мышцы после инфаркта и старческих изменений, клетки печени при незапущенных стадиях цирроза, а также клетки почечных тканей и различных соединительных тканей.
В третьем десятилетии без особого шума исчезнет проблема раковых заболеваний. Совместное применение достижений генной инженерии, фармацевтики и цитологии породит положительный интегральный эффект при лечении различных форм рака.
В это же время фармацевтические предприятия выпустят на рынок ряд новых лекарственных препаратов, влияющих на скорость обмена веществ в организме человека. Уменьшение скорости обмена веществ начнет применяться для замедления вывода лекарственных препаратов из организма человека. Если же потребуется активизировать метаболизм с целью массированной атаки на возбудителя болезни, либо для ускоренной регенерации и заживления тканей, будут применяться препараты, ускоряющие обмен веществ. Поскольку скорость обмена веществ тесно связана с температурой организма, то в отдельных случаях для быстрого и кратковременного изменения скорости метаболизма будут применяться более простые препараты, изменяющие на непродолжительный срок температуру тела человека.
В рассматриваемый период времени решатся многие серьезные вопросы, и одним из наиболее существенных будет вопрос о расширении пределов существования белковой жизни на Земле. Будут вестись работы по созданию первых искусственных генов, расширяющих ареал обитания растений, микроорганизмов и животных.
Появится реальная возможность воссоздания животных и растений, вымерших миллионы лет назад, с высокой степенью приближения к оригиналу.
Благодаря достижениям естественных наук значительно улучшатся условия проживания человека на планете. Угроза голода канет в прошлое, равно как и подавляющее число болезней. При этом все большее число существующих потребностей человека будет удовлетворяться на основе применения биотехнологий. Скорое изменение человеческого организма станет очевидным и неизбежным, как закономерный итог происходящих эволюционных процессов. Интенсивное развитие человеческого общества рано или поздно потребует расширения сферы проживания человека за счет заселения планет земной группы и освоения иных звездных систем. Продвижение земной цивилизации на планеты Солнечной системы и планеты других звездных систем сможет быть осуществлено путем изменения природных условий этих планет, близких по основным характеристикам к условиям Земли. Альтернативным путем будет преобразование человеческого организма таким образом, чтобы он по максимуму соответствовал условиям осваиваемых планет.
В это же время на стыке многих наук родится новая дисциплина – конструирование пищевых продуктов. Основными задачами новой науки станет разработка пищевых продуктов, необходимых для обеспечения метаболических и энергетических процессов человеческого организма, в зависимости от принятой формы телесной оболочки.
Группы ученых, исходя из существующих потребностей человеческого организма, оптимизируют структуру существующих пищевых ресурсов. В качестве последних выступят продукты жизнедеятельности растений и животных, в том числе улучшенных и трансгенных организмов. Еще одна группа исследователей займется компьютерным конструированием и синтезом новых химических соединений, использование которых в продуктах питания окажет положительное воздействие на организм человека.

Любые новации в области улучшения земной экологии будут находится под пристальным вниманием общественности. Появление новых технологий позволит приступить к созданию безотходных производств. В рамках этой концепции будет построено несколько безотходных химических производств, имеющих замкнутый цикл и не загрязняющих окружающую среду. Уменьшение себестоимости производимой химической продукции и внедрение новейших технологий синтеза химических соединений, позволит поставить производство саморазрушающихся материалов на крепкий фундамент финансовой прибыли.
Все более значимое место в мировой энергетике займет водородное топливо. Новые технологии получения водорода из воды, основанные на применении искусственных фотокаталитических соединений, а также новое безопасное оборудование для хранения водорода, будет способствовать массовому использованию перспективного топлива в промышленности и быту. К концу третьего десятилетия около восьми процентов транспортных средств во всем мире будет оснащены экологически чистыми двигателями, использующими водород в качестве топлива. Примерно такая же часть энергетических потребностей промышленности к этому времени покроется за счет использования водорода в энергетике.
Необходимо заметить, что почти мифическая экологическая чистота водородного топлива останется таковой только в теории. На практике процесс горения водорода в атмосфере Земли будет сопровождаться высокими температурами и образованием окислов азота в больших количествах. Для достижения истинной экологической чистоты потребуется исключить из процесса горения водорода присутствие посторонних газов, в частности азота.
Третье десятилетие внесет много интересного и нового в человеческий быт. Например, появятся домашние системы трехмерной компьютерной визуализации, которые потеснят объемное телевидение с плоским экраном, заменив его произвольным свободным пространством в любом уголке дома.
Значительные успехи будут достигнуты в изучении работы человеческого мозга. Анализ полученных данных о распределении электрических и химических потенциалов, изменениях температуры, концентраций, pH в мозгу человека, в совокупности с имеющимися знаниями о строении мозговых клеток и тканей, позволит уточнить и пополнить существующие представления о работе человеческого мозга. Ученые установят зависимость между изменениями химико-физических параметров человеческого мозга и процессом мышления. Эти знания поспособствуют выработке практических рекомендаций по оптимизации и повышению эффективности умственной деятельности человека. В частности на основе полученных знаний будут определены оптимальные условия, при которых запоминание информации будут происходить наиболее эффективно, что будет положено в основу новой методики запоминания.
При проверке новых медицинских препаратов на добровольцах будут проведены эксперименты по экспресс введению в мозг человека несложных алгоритмов поведения, мышления, чувствования.
Будет совершенствоваться также методика перевода информации из подсознания в сознание человека, необходимая для оперативного управления организмом.
После первых успешных экспериментов по контролю над текущим психологическим состоянием человека, на повестку дня встанет вопрос о возможности корректировки мозговых процессов, которые данное состояние определяли. Это будет, конечно, яркий пример вмешательства в личную сферу человека, но есть случаи асоциального поведения индивидуумов, и для искоренения таких случаев общественное мнение будет допускать возможность принудительной корректировки мозговых процессов.
Все чаще робототехника будет применяться в процессе воспитания и обучения молодого поколения. В развитых странах роботы, имеющие зачатки интеллекта, будут широко использоваться для постоянной воспитательной работы с детьми, начиная с возраста нескольких месяцев и заканчивая поступлением детей в начальную школу.