Будущее технического прогресса доклад

Обновлено: 05.05.2024

Мир развивается все более стремительно. По экспоненте, как бы сказали математики. Действительно, могли бы мы представить себе сегодняшнюю жизнь без интернета и разных мобильных устройств? А ноутбуки, автомобили, бытовая техника и прочие приятные мелочи, которые мы как бы уже и не замечаем, считая эти все прелести привычными и само собой разумеющимися? И считаем, что дальше все будет только лучше. И еще лет через 10-20 научно-технический прогресс принесет нам такие достижения, о которых мы сейчас можем только мечтать. Сверхумные роботы, новая медицина, позволяющая диагностировать и лечить самые страшные заболевания, биотехнологии, которые решат все продовольственные проблемы, кардинальное улучшение экологии и много чего еще. Но абсолютное ли это благо все?

Разумеется, никаких математических моделей, более-менее адекватно описывающих развитие нашего социума, не существует. Но факт остается фактом. Поэтому ученые предупреждают, к чему может привести развитие технологического прогресса и как это может повлиять на будущее человечества. Перечислим только некоторые из этих предостережений и постараемся сделать некоторые выводы. Которые, возможно, будут не совсем приятными.

Робототехника

Уже сейчас промышленные роботы заменяют рабочих, ранее стоявших у конвейеров. И делают свою работу намного более точно и быстрее, чем люди. Есть отрасли, например производство процессоров, где человеку работать просто не под силу. Но все эти роботы – достаточно примитивные машины, каждая из которых способна выполнять какую-то одну определенную операцию.

Системы искусственного интеллекта

Биотехнологии и генная инженерия

Это одно из магистральных направлений современного научно-технического прогресса. Все дело в том, что определяющие открытия в этой области произошли уже во второй половине двадцатого века. Но это были только открытия. А практические работы, основанные на этих новых знаниях, начались позднее. Сейчас – это одно из основных направлений развития нашей цивилизации, которое крайне востребовано и потому привлекает огромные потоки идей и инвестиций.

Да, сейчас лаборатории, где можно проводить подобные эксперименты, существуют только в самых развитых странах. Но научно-технический прогресс не стоит на месте и еще через сколько-то лет подобные технологии могут стать более доступными. И не найдется ли тогда какой-нибудь ученый-фанатик, ненавидящий весь мир из-за каких-то своих внутренних комплексов, который создаст смертельную генномодифицированную бактерию?

Ядерное оружие

Нечто подобное уже произошло с ядерным оружием и системами его доставки. Вот посмотрите: сначала были четыре атомных державы – США, СССР, Франция и Великобритания. Потом к ним присоединился Китай – это СССР передал ему, как своему союзнику (он в 50-е годы таким казался), все необходимые технологии. Потом к этому альянсу прибавились Индия и Пакистан. Теперь нечто подобное разрабатывается в Иране и Северной Корее, против чего так активно выступают США. А что если лет так через 20 самая сложная с точки зрения реализации атомных проектов технология обогащения урана, станет общедоступной? Сейчас это с технологической точки зрения является единственным фактором, сдерживающим расползание этой заразы по всему миру. И кто сможет поручиться, что-какой-нибудь придурок в какой-нибудь непонятной стране не нажмет на ядерную кнопку?

В этом-то все и дело. Технологический прогресс и доступность его достижений делает мир все более и более хрупким. Но об этом мы поговорим чуть позже.

Системы коммуникаций

Сейчас вряд ли можно представить нашу жизнь без интернета, различных мобильных устройств, социальных сетей и прочих достижений компьютерного мира. Вот, казалось бы, и славно. Тем не менее, и здесь таятся проблемы.

А интернет? Кто будет спорить, это величайшее достижение нашего времени, перевернувшее всю жизнь человечества, без которого, помимо прочего, невозможно представить себе функционировании современной глобальной экономики.

Хрупкость современной цивилизации

Тут вот еще, какая проблема. На свете есть много придурков. Они были и всегда будут. И с этим ничего не поделаешь. Вот недавно один такой расстрелял людей в мечетях. И где? В тихой, спокойной Новой Зеландии.

Это, конечно, трагедия. И такие трагедии периодически происходят во всем мире. Но это трагедии локальные. Менее страшными от этого они не становятся. Тем не менее, они не приводят к катастрофическим потерям и крушению цивилизации в целом.

Дело все в том, что по мере развития научно технического прогресса и науки, распространение добытых знаний и умений во всем мире (а это с развитием глобализации становится неизбежным) становятся все более доступным. Это приводит к тому, что любые сбои и срывы в функционировании все более сложных систем, будь то системы управления или системы контроля за вооружениями, или сложными технологическими процессами, могут приводить к катастрофическим последствиям. То ли из-за ошибок в программного обеспечении, то ли из-за человеческого фактора.

Но это еще пустяки. Можете ли вы себе представить, что произойдет, если в связи с какой-нибудь природной катастрофой или действиями людей выйдут из строя глобальные электросети или линии связей? А ведь такие прецеденты уже были.

Заключение

Действительно, социум с удовольствием потребляет все предоставляемые ему прелести. Но в интеллектуальном плане зачастую деградирует. Зачем чего-то изучать, когда есть интернет. Зачем о чем-то думать, когда есть СМИ, которые все нам рассказывают. И заботиться надо только о себе – на все остальное государство есть.

Беда вся в том, что с развитием науки и техники, с появлением все более сложных технических устройств и необходимых для их работы автоматизированных систем управления, современная цивилизация подвергается все большим рискам. От непредсказуемых действий отдельных людей и целых стран, до природных катаклизмов, избежать которых мы не можем.

Затяжное состояние научно-технической революции. Перспективы человечества в связи с развитием нанотехнологий и генной инженерии. Основные элементы ближайшего и отдаленного будущего мира. Использование энергии черных дыр, поиск инопланетных цивилизаций.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	эссе
Язык	русский
Дата добавления	17.03.2011
Размер файла	19,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Архангельский государственный технический университет

Институт экономики, финансов и бизнеса

по дисциплине Концепции современного естествознания

на тему: Будущее человека в связи с развитием технологий

Выполнил: студент 1 курса TA

Проверил: преподаватель Шиловская Н.А.

будущее нанотехнология генная инженерия

В данной работе я представлю будущее человечества, при этом постараюсь не предполагать плохого исхода типа конца света в результате падения метеорита, взрыва сверхновой, поглощения солнечной системы блуждающей черной дырой, лабораторных исследований внутреннего мира элементарных частиц и т.п. Хотя шансы человечества закончить свое существование таким образом все же велики. Но, как я уже сказал, буду оптимистом и нарисую безоблачную картину потрясающего мира будущего.

Одной ногой в будущем.

Начну я, пожалуй, с настоящего. Что мы имеем сегодня? Очень много, намного больше, чем 100 лет назад, я бы даже сказал, в несколько раз больше. Если научно-технические революции древности можно посчитать по пальцам, то сейчас, на мой взгляд, НТР просто перешла в затяжное состояние, причем настолько, что новые данные и исследования просто кладут на полку, не успевая их при этом как следует рассмотреть и воплотить в жизнь. Началась же эта затяжная "революция", по моей версии, с широким распространением полупроводников, позже интегральных микросхем, ну и конечно компьютеров. Компьютеры позволили человечеству автоматизировать многие процессы, избавить от рутинной работы, накапливать и обрабатывать информацию в миллионы раз быстрее, освобождая время для более "творческих" процессов, типа новых открытий. Эволюционирование полупроводниковых схем идет в миллионы раз быстрее эволюции биологического мира.

Итак, именно компьютеры (нынешние и конечно компьютеры будущего, да и вообще любые вычислительные машины) сыграют ключевую роль в нашем фантастическом преображении мира. Именно они не дают угаснуть протекающей сейчас НТР. Пока это только очень удобный инструмент, но это только пока…

Что нас ждет в ближайшем будущем? Без сомнения это - нанотехнологии. Их потенциал настолько велик, что больше похож на фантастический рассказ. Нанотехнологии позволят создать наноскопических роботов, которые смогут манипулировать отдельными атомами и молекулами. На первый взгляд кажется, что никакой пользы это принести не может, однако, представьте себе миллионы и миллиарды таких роботов, размером с микроба, находящихся… в Вашем теле! Нет, не надо пугаться, они не будут Вас пожирать изнутри, а напротив, будут ремонтировать Ваше тело, например, убивать раковые клетки или истреблять вирусы. Забудьте о пластической хирургии, она больше не нужна, миллионы роботов безболезненно и быстро переставят клетки Вашего организма в том порядке, как Вы им прикажите, придадут любую форму Вашей груди и разгладят все морщины. Думаю именно с широким внедрением нанотехнологий человечество наконец-то избавиться от рака, лишнего веса и насморка.

Развитие генной инженерии идет бок-о-бок с нанотехнологиями. Нанороботы могут манипулировать отдельными генами в ДНК. Действительно, зачем заставлять их разглаживать морщины, если можно просто запрограммировать организм через ДНК на их полное отсутствие? Кстати, биологической старости тоже уже нет. Человек биологически бессмертен. Просто гены старения полностью вычищены из ДНК, а на их место поставлены новые, отвечающие за постоянное обновление организма. Кстати, хотите мышцы как у муравья, который способен поднимать вес в несколько раз превышающий его собственный? Глаза видящие в темноте? Четыре руки? А может быть Вы хотите летать как птица или плавать как рыба? Все это можно устроить, благодаря генной инженерии.

Вернемся к основному двигателю НТР, к компьютерам. Они тоже претерпевают изменения. На смену полупроводниковым приходят квантовые компьютеры. Они позволят повысить скорость вычислений на порядки и приблизят нас к созданию искусственного интеллекта (ИИ). Представьте себе ИИ в виде машины, которой можно управлять. Вы даете задание этой машине разработать себе преемника, "более умную машину", когда такая машина будет создана, Вы уже ей даете задание разработать "еще более умную машину" и т.д. Теоретически можно сказать, что процесс такого эволюционирования можно продолжать до бесконечности. Не думаю, что ИИ в какой-то момент, осознав свою особенность и уникальность, начнет истребление людей на планете или заточит их в рабство, как показано во многих фантастических фильмах. Эта самоэволюция машин будет происходить постепенно, параллельно с усовершенствованием человека. Время киборгов уже наступило, уже создано искусственное сердце, ухо и даже глаз. Конечно, они пока все далеки от идеала, но все те же нанотехнологии без сомнения помогут их улучшить, и они станут превосходить человеческие органы в разы. В будущем произойдет объединение биологической жизни с жизнью, основанной на кремнии или на квантовых вычислениях. Тут уже можно будет сказать о полном "бессмертии" человека. В кавычках, потому что убить его все-таки будет можно, но даже после убийства можно будет взять последнюю сохраненную копию его памяти, записать в новое "тело", и, как по волшебству, человек снова жив-здоров.

Надо сказать, что такое развитие технологий обязательно скажется на экономике всей планеты. Многие рынки попросту могут рухнуть. Например, рынок антиквариата. Нанороботы смогут подделать любое произведение искусства так, что никто и ничто не отличит его от оригинала. Зачем тогда платить за какую-нибудь Мону Лизу, если это запросто может быть подделка, точнее клон. Зачем нам развивать аграрное хозяйство, если продукты питания, если уж не станут расти сами по себе, как сорняки, благодаря генной инженерии, то уж точно "вырастут" под чутким контролем квантового компьютера, управляющего армией нанороботов, которые будут из отдельных "кучек" углерода, водорода, кислорода и [добавить по вкусу] составлять любые мыслимые и немыслимые продукты питания. Мясо, например можно будет сразу выращивать на мясных фермах, в виде уже готовых к употреблению колбас. Забавно, не правда ли? Производство тоже окажется ненужным, нанороботы смогут собрать все что угодно буквально из воздуха. Задачи, трудоемкие для нанороботов, типа строительства больших зданий, будут решать обычные роботы.

Теперь об энергетике. Думаю, придется забыть об альтернативных ее источниках, типа энергии солнца, воды, ветра и т.д. Они просто не понадобятся. Франция и еще несколько европейских государств, включая Россию, уже начали проект стоимостью 13 млрд. евро по построению первого в мире реактора на базе термоядерного синтеза. Энергия обещает быть дешевой, экологически чистой и в огромных количествах.

Вот, пожалуй, основные элементы ближайшего мира будущего. Конечно, останутся люди, которые будут кричать о вреде употребления в пищу генетически модифицированной продукции (молчу про черт знает как выращенное мясо), киборгизации населения и т.п. вещах; люди, скучающие по тем временам, когда из электроники был доступен только телевизор и телефон; люди, которые предпочтут смерть вечной жизни. Впрочем, скоро таких не останется вовсе.

Что же нам готовит будущее более отдаленное? Безусловно, это выход за пределы нашей планеты. Первым делом будут созданы лунные базы. Жить там люди не будут, т.к. это слишком опасно, да и не особо интересно, а вот как перевалочный пункт для дальнейшего путешествия и проведения научных исследований она вполне подойдет.

ИИ, в конце концов, раскусит многие загадки физики и откроет нам дверь к другим звездам и даже галактикам. Новому человечеству понадобится огромное количество энергии для своих все более возрастающих потребностей. Энергию будут черпать из звезд строя прямо вокруг них гигантские подобия солнечных батарей, которые будут окутывать всю звезду в своего рода скорлупу. По прикидкам некоторых ученых материи в одном-двух газовых гигантах вполне достаточно, чтобы "размазать" ее тонким слоем вокруг звезды и создать ту самую скорлупу, преобразующую излучение в необходимый вид энергии. К тому времени Энергия - это все, что будет требоваться человечеству для расселения по Вселенной. Дальнейший технический прогресс заставит нового человека использовать энергию черных дыр для искривления или прокалывания пространства-времени и открытия туннелей в другие галактики. Откроются возможности передачи информации с гиперсветовой скоростью посредством неизведанных доселе элементарных частиц - тахионов. Будет создана вселенская Сеть, которая объединит всех человеко-машин в единое целое, и создаст новую сущность - Вселенский Разум.

Нам не придется перемещать через туннели громадные космические корабли с тысячами человеко-машин. Достаточно будет лишь переместить крошечного наноробота, который, прибыв на другой конец Вселенной, получит команду Вселенского Разума и соорудит из космической пыли еще миллиард подобных себе роботов, которые в свою очередь создадут все, что он пожелает, включая и сами тела человеко-машин, а после разум любого человека-машины сможет "записаться" в новое тело.

Возможно, мы найдем инопланетные цивилизации. Сложно сказать, будем ли мы с ними воевать или, наоборот, поделимся своими знаниями и технологией, чтобы вместе попытаться разгадать загадку всего бытия. Хотя не факт, что такая цель будет все еще актуальна. К тому времени, возможно, человечество уже забудет, зачем оно вообще расселяется по Вселенной. Как ни печально осознавать, но, даже рисуя картину будущего в светлых тонах, рассуждения приводят к мысли о том, что человек превратиться в бездушную рациональную машину с неким коллективным разумом. Наподобие муравья, непрерывно что-то таскающего и строящего, только в галактических масштабах. Все же надеюсь, что человек-машина будущего сможет сохранить свою индивидуальность, являясь одновременно и частью Вселенского Разума.

Случится все это, по моим оценкам, в какие-то ближайшие пару тысяч лет. В конечном счете, все будет зависеть от скорости развития ИИ. Что будет после этого, я не могу даже представить…

Новый человек не будет похож на человека сегодняшнего, это вообще будет не человек, а симбиоз биологической и искусственной жизни - человек-машина. Остается только надеяться, что в недрах квантового мозга этого существа останется место для таких человеческих чувств как радость, стремление к познанию и любовь.

Подобные документы

Использование генной инженерии как инструмента биотехнологии с целью управления наследственностью живых организмов. Особенности основных методов и достижений генной инженерии в медицине и сельском хозяйстве, связанные с ней опасности и перспективы.

доклад [15,1 K], добавлен 10.05.2011

Ферменты генетической инженерии. Типы нуклеаз и их действия. Методы получения химер. Использование специфических термостабильных ДНК-полимераз. Ферментативная активность рестриктаз. Образование фосфодиэфирной связи между двумя основаниями одной цепи ДНК.

контрольная работа [15,0 K], добавлен 21.04.2011

Генная инженерия - метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Возможности генной инженерии. Перспективы генной инженерии. Уменьшение риска, связанного с генными технологиями.

реферат [17,3 K], добавлен 04.09.2007

Сущность генной и клеточной инженерии. Основные задачи генной модификации растений, анализ вредности их употребления в пищу. Особенности гибридизации растительных и животных клеток. Механизм получения лекарственных веществ с помощью генной инженерии.

презентация [615,8 K], добавлен 26.01.2014

Пересадка генов и частей ДНК одного вида в клетки другого организма. История генной инженерии. Отношение к генетически модифицированным организмам в мире. Новые ГМ-сорта. Что несёт человечеству генная инженерия. Какие перспективы генной инженерии.

презентация [325,1 K], добавлен 24.02.2015

Естествознание как основа научно-технического прогресса, направления и сферы использования его современных достижений. Принципы биотехнологии, генной инженерии. Использование информационных и навигационных технологий, математического моделирования.

реферат [43,0 K], добавлен 16.12.2015

Генная инженерия: история возникновения, общая характеристика, преимущества и недостатки. Знакомство с новейшими методами генной инженерии, их использование в медицине. Разработка генной инженерии в области животноводства и птицеводства. Опыты на крысах.

Параллельно или одновременно будут развиваться: человек, наука и техника. От того, другого и третьего преобразуется вид Земли. Начнем с технического прогресса.

Прежде всего достигнут совершенства того, что уже сейчас производят. Увеличат с помощью машин в сотни раз производительность рабочего. Сделают труд его во всех отраслях совершенно безопасным, безвредным для здоровья, даже приятным и интересным. Сократится время поденной работы до 4–6 часов. Остальное отдадут свободному необязательному труду, творчеству, развлечению, науке, мечтам, ничегонеделанью; как кто хочет. Но в это свободное время и совершается самое великое: движение вперед. Ничто замечательное не укрывается…

Облегчится и увеличится добывание каменного угля, нефти, руд… углубятся в глубину Земли на десятки верст и извлекут неведомые вещества и великие богатства. Заселятся и сделаются плодородными безводные пустыни. Экваториальные страны очистятся от первобытных лесов, засадятся бананами, фруктовыми деревьями и хлебами. Они оздоровятся и будут наиболее пригодны для жизни.

Население Земли возрастет до 50 миллиардов, то есть увеличится раз в 30. На одного человека будет приходиться одна десятина (гектар) земли и воды. В этой десятине будет только четверть десятины суши и три четверти океана. Но и океаны будут использованы как суша. Солнечные лучи работают в особых сосудах с разреженными газами довольно простого состава и превращают их в более сложные. Эти также работою солнечных лучей превращаются в сложные жидкости и твердые тела. Получаются краски, ароматы, масла, питательные вещества — множество веществ, часть которых теперь добывается с большим трудом от растений и животных. Произойдет замена кож и многих других продуктов животного и растительного царства обработанными продуктами царства минерального.

Умножатся и углубятся шахты и подарят нам много тепла и новых веществ и материалов с драгоценными свойствами. Шахты глубокие, горячие, они непрерывно охлаждаются, тепло используется. Шахтеры также в особых снарядах охлаждаются. Затем шахты будут еще глубже. Охлаждать их нужно многие годы, чтобы сделать доступными рабочим. После этого будут уже для работы употребляться металлические автоматы, управляемые сверху с помощью проводов или без них. Такие стальные бездушные рабочие — автоматы — выдерживают без порчи очень высокую температуру и могут проникнуть очень глубоко во внутренность Земли. Чего-чего там только не найдут?! Сокровища, о которых теперь трудно составить представление!

Эксплуатируется морское дно. Вырывают морские шахты.

Стеклянные стены, потолки и полы закрываются по желанию непроницаемыми для света занавесками — более всего в центральных комнатах, где помещаются спальни. Окружные комнаты всегда светлые, кроме ночи, но и ночь при искусственном освещении превращается, когда нужно, в день. Прекрасно ходить ночью по светлым окружным галереям и смотреть на звезды через зеркальные стекла. Вдали ниже звезд виднеются огни фабрик и жилищ. Зимой и осенью хорошо по ним гулять на солнышке. Хорошо из тепла и уюта созерцать непогоду, бури, грозы, ливни, метели… Все машины, жилища и все предметы покрыты неокисляющимся или нержавеющим слоем вещества вроде никеля… Так что все красиво, чисто, неразрушаемо и гигиенично (здорово).

Население Земли так густо, удобрений так много, обработка так легка, великолепна, что урожаи чудные! Насекомых уничтожают, с ними еще борются. Животных высших уже нет: ни диких, ни домашних — совесть человека спокойна. Только немногие экземпляры хранятся с их родами на поучение людей в особых изолированных местах. Заботятся о них как о друзьях, они умирают естественной смертью, их лечат… Счастливая, свободная жизнь.

Нашли средства делать опыты с людьми и животными, не причиняя им смерти, увечья и даже каких-либо мучений.

Поля и сады понемногу превращаются в оранжереи с регулируемой температурой, влажностью, составом почвы, атмосферы, с полным уничтожением насекомых, их зародышей и вредных бактерий. Необходимые насекомые и бактерии, нужные для оплодотворения, остаются, но их действие стараются заменить искусственным оплодотворением с помощью искусственного дуновения и машин.

Печальное зрелище — фруктовый сад, переполненный червями, съедаемые насекомыми огороды и поля… — теперь его нет… Каковы же урожаи при таких условиях! Неурожаев не бывает, потому что устранены заморозки, излишняя влажность и сухость, истощение почвы, вредители разного рода. С другой стороны, как раньше, так и теперь породы растений непрерывно улучшаются. Теперь они уже вырабатывают продукты более питательные и вкусные, чем былые продукты животных и самое их мясо. Это дело совершается теперь не сотнями ученых, но всем населением, в 30 раз большим настоящего. Заправляется же оно гениями… Прекратились муки бедных животных: тигр не терзает всех слабейших, волки не тащат овец, зайцев, разбойники суши и воздуха не мучат своих жертв.

Мало-помалу простирает человек свою руку и на воды: на океаны и моря. Заполнение их особыми искусственно разведенными водорослями умеряет волнение, так что человек найдет возможность покрыть воды своими плавучими сооружениями и превратить таким образом океаны в сушу с каналами для судоходства. Полное обладание океанами, уничтожение доступа света в их воды заглушает там высшую животную жизнь. Не расправляются уже жестоко акулы с более слабыми. Побеждены и уничтожены хищники воды. Устраняется страдание и в воде, и в воздухе, и на суше…

Много разного рода фабрик. Строятся они в подходящих местах, больше — в прохладе — в полярных областях или на горах, если область тропическая, в местах падения воды или других источников силы. Материал у них должен быть по возможности под рукой, чтобы не тратить сил на подвоз сырья. Одних фабрик много и такие ближе друг к другу, других — меньше — они дальше, а иных совсем мало — они очень далеко друг от друга…

Нельзя наваливать фабричную работу на одних — это общая повинность. Жизнь на фабрике не так прекрасна, как вообще. Некоторые, впрочем, по желанию всю жизнь проводят на фабриках, но это исключение. Другие же наоборот по состоянию здоровья или своим качествам освобождаются совсем от фабричных работ. Вообще работа подыскивается для каждого по его свойствам.

Дороги водные: по каналам, рекам, морям и океанам. При малой скорости, пользуясь ветром, получают очень дешевый транспорт. При большой скорости, двигаясь внутренней силой, путь дорог и тем дороже, чем скорость больше. По скорости это движение далеко уступает сухопутному, хотя корабли имеют прекрасную удлиненную форму, смазываемую особым веществом для уменьшения трения. Жители океанов при незначительных передвижениях, конечно, пользуются и гребными маленькими судами.

Реактивный способ для малых перемещений не экономен и не нужен. Но он становится самым экономным для небесных перемещений — между планетами. Воздушный корабль или аэроплан дает возможность подняться выше 10–20 км, да и то гондола (помещение для человека) должна быть изолирована от разреженной атмосферы высот. Для реактивного прибора также требуется изолированное помещение, но его движение не ограничивается и миллионами верст.

Постепенное развитие ракетного движения по мере усовершенствования ракеты и развития общей техники, химии и физики. Переходной ступенью от аэроплана к реактивному прибору служит реактивный аэроплан, летающий в страшно разреженных слоях воздуха с огромной скоростью.[3]

Так как животных вообще нет, то их и нельзя употреблять для езды. И хорошо это: их жаль, от них пыль и грязь. Везде кругом домов сады, огороды, поля, дорожки, обработанные так, чтобы не давать ни пыли, ни грязи. На них пользуются разного рода велосипедами. В домах довольно ног, а для поднятия на высокие этажи — лифты или подъемные машины. Центральные электростанции почти в каждом доме. Они и служат источником движения поездов и работ в доме.

Образ новой реальности давно взошел на горизонте. Осталось протянуть всего 10-15 лет, чтобы стать свидетелями научной фантастики наяву. Надеемся, к этому времени мы не превратимся в радиоактивный пепел, а астероиды будут, как и прежде, облетать планету стороной. В любой случае приятно порассуждать, чего же ожидать от научного-технического прогресса в самой ближайшей перспективе:

Цифровая жизнь

Сканирование и оцифровка головного мозга, позволяющая перенести сознание человека в компьютер, – теория официально гипотетическая. Опыты с червем показали ее реальность, но и сложность воплощения.

В будущем развитие этого направления будет зависеть от двух факторов: степени ускорения вычислительных машин и уровня изученности головного мозга человека. Можно предположить дальнейшую оцифровку простейших живых организмов, но до цифрового бессмертия мы с вами вряд ли дотянем. Есть и другие перспективы к продлению жизни.

На пути к бессмертию

Тем не менее, путь к продлению жизни был найден там, где не ждали. Развитие нанотехнологий позволяет нам оптимистично смотреть в будущее.

Виновником торжества оказалась теория молекулярного протезирования, заключающаяся в долговременном вводе в клетки функционирующих молекулярных роботов, способных предотвращать повреждения молекул или лечить их сразу после возникновения.

Вероятность появления в ближайшее десятилетие таблеток, набитых нанороботами, довольно высока. Воображению открываются совершенно новые возможности медицины с последующей кибертизацией человека.

Представьте, у вас появится не только вмонтированный в глаз интернет, но и возможность отращивать потерянные органы по пути с работы домой. Кстати, как вы планируете добираться: на метро или с помощью карманного телепорта?

Телепортация

Мгновенное перемещение объектов на огромные расстояния перестало казаться выдумкой фантастов. Конечно, все еще затруднительно телепортировать свою подругу куда подальше, пока сам решил нескромно выпить с друзьями в баре. Не расстраивайся, все впереди. На данный момент существует несколько серьезных научный теорий, допускающих возможность телепортирования тел. Одни ученые строят свои доводы на концепции смещения пространства, другие говорят о возможности ускорения до сверхсветовых скоростей, третьи строят теории атомарного перемещения объектов.

К сожалению, на текущий момент большинство гипотез разбиваются о проблему невозможности их экспериментального подтверждения: для проверки некоторых теорий энергии необходимо больше, чем вырабатывает солнце за тысячу лет.

Тем не менее, фанатам квантовой механики удалось совершить прорыв. В далеком 1997 году успешно состоялся не только запуск телеканала REN TV, но и первая в мире телепортация. Группа физиков под руководством Антона Цайлингера и Франческо де Мартини экспериментально реализовала квантовую телепортацию состояния фотона. Результаты были подтверждены и улучшены в 2006, 2009 и 2010 годах. Сентябрем 2012 года датируется последний рекорд – телепортация на 143 километра.

Революция в энергетике

Альтернативные источники энергии называют панацеей от нефти-газового рабства нашей цивилизации, которое системно бьет по окружающей среде Земли. В недалеком будущем настанет тот критический момент, и мы уверены: это будет отправной точкой энергетической революции, когда человечеству придется отказаться от нефтяных вышек в пользу обитаемости родной планеты.

Уже сегодня физики предложили схему сверхчерного материала, способного поглощать до 99% солнечной энергии. По мнению ученых, использование их изобретения позволит создать высокоэффективные солнечные батареи.

Кстати, о космических перспективах.

Колонизация планет

Илон Маск и его компания Space X настроены серьезно. В ближайших планах – колонизация Марса, подразумевающая создание обитаемых баз на поверхности планеты.

Отдельный вопрос касается процесса постройки таких обитаемых жилищ. Наиболее интересной версией нам кажется процесс запрограммированной печати базы, основанной на известной технологии 3D-печати. Звучит фантастически, но разговоры о подобных инициативах год от года становятся только громче.

Поэтому возникновение в ближайшие 10 лет человеческой базы на другой планете – скорее реальность, чем фантастическая сказка. При условии революции в энергетике, развитии нанотехнологий и работотехники, ближайшие годы станут самыми интересными и богатыми на открытия за всю историю человечества.

В любой момент времени, пока вы читаете эту статью, ученые и инженеры создают технологии будущего и меняют мир вокруг нас – в большом и малом. Мы не осознаем этого, так как привыкли к изменениям, но темпы прогресса за последние полвека в таких широких областях, как вычисления, медицина, коммуникации и материаловедение были нетипично-ошеломляющими.

Лабораторные молочные продукты

Наверное, вы слышали об искусственном мясе и стейках Вагю, выращенных клетка за клеткой в лаборатории, но как насчет других продуктов животного происхождения? Все больше биотехнологических компаний во всем мире исследуют лабораторные молочные продукты, включая молоко, мороженое, сыр и яйца. И многие думают, что они совершили прорыв.

По сравнению с мясом, приготовить молоко в лаборатории не так уж и сложно. Вместо того чтобы выращивать его из стволовых клеток, большинство исследователей пытаются получить молоко с помощью ферментации, создавая молочные белки, сыворотку и казеин. Некоторые продукты от таких компаний, как Perfect Day, уже поступили на рынок США, и в настоящее время ведется работа по воспроизведению вкусовых качеств и питательных свойств обычного коровьего молока.

Помимо этого, исследователи работают над лабораторной моцареллой, которая идеально тает на поверхности пиццы, а также другими сырами и мороженым.

Генеральный директор Q Bio Джефф Кадитц надеется, что это приведет к новой эре превентивной персонализированной медицины, в которой огромные объемы данных не только помогут врачам определять приоритеты пациентов, требующих осмотра в первую очередь, но также будут использоваться для разработки более сложных способов диагностики заболеваний. Прочитать интервью с ним можно здесь.

Искусственные глаза

Бионические глаза были основой научной фантастики на протяжении десятилетий, но теперь исследования реального мира начинают догонять дальновидных фантастов. На рынок выходит множество технологий, которые дают возможность видеть людям с различными нарушениями зрения.

В 2020 году бельгийские ученые разработали искусственную радужную оболочку глаза, приспособленную к умным контактным линзам, которые корректируют ряд нарушений зрения. Ученые даже работают над беспроводными мозговыми имплантатами, для использования которых не нужно зрение.

Исследователи из Университета Монаша в Австралии трудятся над испытаниями системы, пользователи которой носят очки с камерой. Она посылает данные непосредственно на имплант, находящийся на поверхности мозга, и дает пользователю возможность видеть.

Аэропорты для дронов и летающих такси

Наши перегруженные города отчаянно нуждаются в передышке, и разгрузка может прийти со стороны воздушного пространства, а не дорог. Планы по созданию транспортного узла другого типа – для дронов доставки и электрических аэротакси – становятся реальностью: первый городской воздушный порт получает финансирование от правительства Великобритании.

Хаб, строящийся в Ковентри, станет пилотным проектом и, мы надеемся, доказательством концепции компании, стоящей за ней. Идея состоит в том, чтобы автономно получать энергию от водородного генератора и устранить необходимость в таком большом количестве грузовых и личных автомобилей на наших дорогах, заменив их чистой альтернативой в виде нового типа небольших летательных аппаратов, одними из разработчиков которых являются Hyundai и Airbus.

Инфраструктура также будет иметь большое значение. Управление гражданской авиации изучает возможность создания воздушных коридоров, которые могли бы связать центр города с местным аэропортом или распределительным центром.

Умные швы, обнаруживающие инфекции

Как врач узнает, инфицирована ли рана пациента? Он может подождать, пока у пациента появятся признаки инфекции, или поговорить со старшеклассницей из Огайо, которая разработала гениальное и спасающее жизнь изобретение.

В 17 лет Дасия Тейлор изобрела швы, которые меняют цвет с ярко-красного на темно-фиолетовый при инфицировании раны, обнаруживая изменение уровня pH кожи. Когда рана после травмы или хирургического вмешательства инфицируется, ее pH повышается с 5 до 9. Тейлор обнаружила, что свекольный сок естественным образом меняет цвет при pH 9, и использовала это в качестве красителя для шовного материала.

Энергосберегающие кирпичи

Устройство на базе красного кирпича, разработанного химиками Вашингтонского университета в Сент-Луисе, зажигает зеленый светодиод © D’Arcy lab / Вашингтонский университет в Сент-Луисе

Исследователи разработали метод преобразования красных кирпичей в тип накопителя энергии, называемый суперконденсатором.

По словам исследователей, очень помог в этом процессе оксид железа, являющийся красным пигментом кирпичей.

Умные часы с питанием от пота

Инженеры из Университета Глазго разработали новый тип гибкого суперконденсатора, который накапливает энергию, заменяя электролиты, содержащиеся в обычных батареях, человеческим потом.

Суперконденсатор может быть полностью заряжен всего лишь 20 микролитрами жидкости. При этом он достаточно прочен, чтобы выдержать 4000 циклов сгибания/разгибания, с которыми можно столкнуться при использовании.

Устройство работает путем покрытия полиэфирно-целлюлозной ткани тонким слоем полимера, который действует как электрод суперконденсатора.

Когда ткань впитывает пот своего владельца, положительные и отрицательные ионы взаимодействуют с поверхностью полимера, запуская электрохимическую реакцию, которая генерирует электричество.

«Утилизация носимых устройств может быть опасной, так как токсичные жидкости из поврежденной батареи способны попасть на кожу.

Исследователи заявили, что этот строительный материал выполняет структурную несущую функцию, способен к самовосстановлению и является более экологически чистым, чем бетон – второй по частоте использования материал на Земле после воды.

Живые роботы

Крошечные гибридные роботы, созданные с использованием стволовых клеток эмбрионов лягушек, однажды могут быть использованы для заплывания в определенные области человеческих тел, требующие лечения, или для сбора микропластика в океанах.

Осязаемая виртуальная реальность

Исследователи из Северо-Западного университета разработали прототип устройства, цель которого – сделать прикосновение ощущаемым внутри виртуальной реальности, используя гибкий материал, снабженный крошечными вибрирующими компонентами, которые можно прикрепить к коже.

Система, известная как эпидермальная VR, может быть полезна и в других случаях. Например, она способна передать прикосновение ребенка к дисплею члену его семьи, находящемуся в другой точке мира, или помочь людям с ампутациями вновь почувствовать касания.

В играх она может предупреждать игроков, когда происходит удар по соответствующей части тела персонажа.

Устройство состоит из 32 вибрирующих приводов на тонкой силиконовой полимерной пластине размером 15 х 15 см, которая приклеивается к коже и не имеет больших батареек и проводов.

Для передачи данных применяется технология связи ближнего радиуса (NFC), которая сегодня используется во многих смартфонах для мобильных платежей.

Ученые надеются, что эта технология может, в конечном итоге, найти свое применение в одежде, позволяя людям с протезами носить рубашки виртуальной реальности, которые передают прикосновения кончиков пальцев.

Интернет для всех

Микроспутник Hiber

Кажется, что мы уже не можем жить без интернета, но все же только около половины населения земного шара имеет доступ к нему. Для этого есть много причин, в том числе экономические и социальные, но для некоторых интернет просто недоступен из-за отсутствия подключения.

Google достаточно медленно пытается решить проблему, используя гелиевые шары для покрытия интернетом недоступных прежде областей, в то время как Facebook отказался от планов сделать то же самое с помощью дронов, и это означает, что такие компании, как Hiber, имеют шанс перехватить инициативу. В Hiber использовали другой подход, запустив на низкую околоземную орбиту собственную сеть микроспутников размером с коробку из-под обуви, которые активируют модем, соединенный с вашим компьютером или иным девайсом, и передают данные в тот момент, когда спутник находится в зоне связи.

Их спутники обращаются вокруг Земли 16 раз в день и уже используются Британской антарктической службой для обеспечения доступа в интернет в самых дальних уголках нашей планеты.

Футболка для мониторинга сердечного ритма

Носимые спортивные браслеты, измеряющие частоту сердечного ритма, не являются чем-то новым, но, как показали многочисленные исследования, их точность может сильно варьироваться (особенно если вы полагаетесь на них при подсчете калорий). Это нормально, если вы просто хотите понять, насколько усердно тренируетесь, но для профессионалов точность – это все.

Новая футболка от компании KYMIRA, производящей интеллектуальные материалы, считывает параметры сердечного ритма, используя единственный проводник, напечатанный на ткани, который измеряет сердцебиение и загружает данные в облако через Bluetooth. Полученные данные обрабатываются алгоритмами для точного обнаружения нерегулярных сердечных сокращений, таких как аритмия, что может спасти вашу жизнь.

Сила кофе

Кофейная промышленность Лондона ежегодно генерирует более 200 000 тонн отходов. Что же с этим делать? Идея предпринимателя Артура Кея состоит в том, чтобы с помощью своей компании bio-bean превратить 85% кофейных отходов в биотопливо для обогрева зданий и заправки транспорта. Компания уже является крупнейшим в мире переработчиком кофейных отходов. Она собирает кофейную гущу из крупных сетей и ресторанов, а также небольших кафе и доставляет ее на свой перерабатывающий завод в Кембриджшире.

Там гущу сушат и обрабатывают, прежде чем использовать ее для создания гранул и дров для биотоплива, биопластика и ароматизаторов.

Утопить лесные пожары в звуке

Однажды с лесными пожарами можно будет бороться с помощью беспилотных летательных аппаратов, которые будут направлять громкий звук на деревья внизу. Поскольку звук состоит из волн давления, его можно использовать для разрушения структуры воздуха, окружающего огонь, перекрывая подачу кислорода к топливу. При правильной частоте огонь просто гаснет, как недавно продемонстрировали исследователи из Университета Джорджа Мейсона в Вирджинии, использовавшие звуковой огнетушитель. Видимо, лучше всего работают низкие частоты.

Искусственный интеллект - в роли ученого

Отрежьте голову плоскому червю, и вырастет новая. Разрежьте его пополам, и у вас будет два новых червя. Немного облучите его радиацией, и он восстановится. Ученые долгое время хотели выяснить задействованные при этом механизмы, но секрет все время ускользал от них. Подключение к делу искусственного интеллекта, спроектированного в Университете Тафтса, Массачусетс, позволило разгадать тайну регенерации плоского червя всего за 42 часа. В итоге была получена исчерпывающая модель того, как гены плоского червя позволяют ему регенерировать.

Хотя людям по-прежнему необходимо снабжать искусственный интеллект информацией, машина в этом эксперименте смогла самостоятельно создать новую абстрактную теорию – это огромный шаг к развитию сознательного компьютера и, возможно, знаменательный шаг в том, как мы проводим исследования.

Автомобильные аккумуляторы, заряжающиеся за 10 минут

Быстрая зарядка электромобилей рассматривается как ключ к их освоению, так как водители смогут остановиться на станции техобслуживания и полностью зарядить свой автомобиль за время, необходимое для того, чтобы выпить кофе и сходить в туалет – не дольше обычного перерыва.

Но быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов может привести к их разрушению, считают исследователи из Университета Пенсильвании в США. Это связано с тем, что поток частиц лития, известных как ионы, от одного электрода к другому, для зарядки устройства и сохранения энергии, готовой к использованию, не происходит плавно, при быстрой зарядке, при более низких температурах.

Однако ученые обнаружили, что если бы батареи могли нагреваться до 60 °C всего за 10 минут, а затем быстро охлаждаться до температуры окружающей среды, литиевые выбросы не образовывались, и можно было бы избежать теплового повреждения.

Конструкция батареи, которую они придумали, является самонагревающейся, при этом используется тонкая никелевая фольга, которая создает электрическую цепь, нагревающуюся менее чем за 30 секунд, с целью обогрева внутренней части батареи. Быстрое охлаждение, которое потребуется после зарядки аккумулятора, будет осуществляться с помощью специальной системы, встроенной в автомобиль.

Исследование, опубликованное в журнале Joule, показало, что такие батареи могут полностью зарядить электромобиль за 10 минут.

Беспилотные грузовики

Такие компании, как Mercedes и Peloton, уже изучают эти возможности, и, если обещанные выгоды будут реальны, грузовые компании могут обновить весь автопарк в одночасье. С другой стороны, это может мгновенно лишить работы водителей и даже сотрудников на стоянках для грузовиков, предназначенных для их обслуживания, но многие компании заявляют, что машинам по-прежнему будет нужен пассажир-человек, чтобы гарантировать безопасность грузов.

Искусственные нейроны на кремниевых чипах

Ученые нашли способ прикрепить искусственные нейроны к кремниевым чипам, имитируя нейроны в нашей нервной системе и копируя их электрические свойства.

Исследователи надеются, что их работа может быть использована в медицинских имплантатах для лечения сердечной недостаточности и болезни Альцгеймера, поскольку для этого требуется очень мало энергии.

Плавучие фермы

По прогнозам ООН, к 2050 году в мире будет на два миллиарда человек больше, что увеличит потребность в продуктах питания на 70%. К тому времени 80% из нас будут жить в городах, и большая часть еды, которую мы потребляем в городе, станет привозной. Таким образом, фермы, пришвартованные в море или на внутренних озерах, недалеко от городов, определенно уменьшат путь продовольствия до потребителя.

Но как они будут работать? Проект архитектора Хавьера Понсе из Forward Thinking Architecture представляет собой трехуровневую конструкцию высотой 24 метра с солнечными батареями наверху для обеспечения энергией. На среднем ярусе на площади 51 000 м2 выращиваются различные овощи, но вместо почвы для них используются питательные вещества из жидкости. Эти вещества попадают в нижний слой для кормления рыб, которые разводятся в замкнутом пространстве.

Одна умная плавучая ферма размером 350 х 200 м будет производить около 8,1 тонны овощей и 1,7 тонны рыбы в год. Агрегаты спроектированы так, чтобы соединяться вместе, что удобно, поскольку нам понадобится много ферм: например, один только Дубай импортирует 11 000 тонн фруктов и овощей каждый день.

Плейстоценовый парк

Российский ученый Сергей Зимов надеется воссоздать 12000-летнюю среду в парке дикой природы для травоядных (дикая лошадь и бизон), заменив вымершую мегафауну (например, мамонтов) современными гибридами. Зимов изучит влияние животных на окружающую среду и климат.

Почти идеальная изоляция

У большинства людей в западном мире есть две вещи: холодильник и мобильный телефон. Аэрогели могут произвести революцию в производстве и того, и другого.

Необычные электрические свойства аэрогелей делают их также пригодными в качестве легких антенн для мобильных телефонов, спутников и самолетов.

Читайте также: