Na Antiguidade e na Idade Média, todas as ciências estavam juntas, unidas pela metafísica e pela filosofia natural. Nos tempos modernos, com o advento da física de Newton, as ciências foram divididas e a distância entre elas foi aumentando constantemente. No meio, surgiram tendências interdisciplinares que, como o cimento, mantinham o edifício em expansão do conhecimento científico.

Em nosso tempo, as ciências estão convergindo em nanoescala. indo convergência várias áreas do conhecimento: química, biologia, física. No nível dos átomos, não há diferença entre eles, pois obedecem às leis universais da natureza. A conexão convergente da nanotecnologia com as tecnologias bio-, info- e principalmente cognitivas leva ao problema de sua compreensão da rede mediativa no contexto da integração com o conhecimento sociohumanitário, talvez no marco do programa de antropologia simétrica de Bruno Latour, o construtivismo social em o espírito de N. Luhmann ou a pós-fenomenologia moderna da tecnologia e da tecnologia.

O termo "tecnologias convergentes" ou "tecnologias convergentes" refere-se a um dos desenvolvimentos mais recentes e centrais não só na ciência, mas também no campo das tecnologias avançadas, obviamente de importância social decisiva: sinergia ou fusões de quatro tipos principais tecnologias modernas . Esse avanço mudará radicalmente nossas vidas. Não é por acaso que a mais recente tendência científica global de convergência de tecnologias NBIC está se desenvolvendo no maior centro de física nuclear do país - o Instituto Kurchatov: uma infraestrutura tecnológica multidisciplinar, muitos anos de experiência em vários campos da ciência, escolas científicas interdisciplinares - tudo isso forma uma base poderosa para o desenvolvimento de áreas inovadoras e inovadoras. , inclusive no campo da biomedicina.

Pela primeira vez, o termo "tecnologias convergentes" em seu sentido moderno apareceu no conhecido relatório da US National Science Foundation (2001), onde foi apresentada a chamada iniciativa NBIC. O termo "convergência NBIC" foi introduzido em 2002 por M. Roco e W. Bainbridge. A convergência NBIC é a influência mútua das tecnologias nano- (N), bio- (B), informação (I) e cognitiva (C). Tem dois pontos principais: 1) a unificação de várias ciências no âmbito de um projeto interdisciplinar em escala nanométrica; 2) o problema do "aprimoramento humano", "funcionalidade humana" (melhorar o desempenho humano) ou "aprimoramento humano" (aprimoramento humano). O novo conceito inclui em seu escopo a interação sinérgica entre áreas de atuação como nanociência e nanotecnologia, biotecnologia e ciências da vida, tecnologias da informação e comunicação e ciências cognitivas.

O termo refere-se a uma "combinação sinérgica" dos quatro principais NBICs: (N) nanociência e nanotecnologia, fabricação molecular e nanoautomontagem; (B) ciências biológicas, biotecnologia, biomedicina, proteômica, biologia estrutural, biologia integrativa, genômica e engenharia genética; (I) tecnologia da informação, inteligência artificial (IA) e redes sociais; (C) ciência cognitiva e neurociência cognitiva. O relatório observa a natureza generalizada da convergência tecnológica. Nano-objetos elementares básicos, de acordo com NBIC [(nano-(N), bio-(B), info-(1) e cognio-(C)]): átomos, genes, bits, neurônios. -objetos fundamentam processos convergentes de ciência e tecnologia. Essa interdisciplinaridade, correlacionada com objetos, foi chamada de interdisciplinaridade ontológica 1 .

Ainda mais cedo, o sociólogo M. Castells chamou a atenção para eles, que enfatizou que “a convergência tecnológica está se espalhando cada vez mais para a crescente interdependência entre as revoluções biológica e microeletrônica, tanto material quanto metodologicamente” . Em meados da década de 1990, M. Castells observou "a crescente convergência de tecnologias específicas em um sistema altamente integrado em que antigas trajetórias tecnológicas isoladas tornam-se literalmente indistinguíveis" . M. Castells foi o primeiro a ver as precondições e a gênese do fenômeno da convergência na sociedade da tecnologia da informação.

Hoje, a convergência tornou-se um fenômeno metacientífico. Ela une não apenas as ciências naturais entre si, há uma convergência das ciências naturais e humanas. Conseqüentemente, a convergência envolve a fusão e a interpenetração não apenas das ciências e tecnologias, mas também do homem. Essa formulação do problema “destaca dois centros, dois atratores de nosso estudo. O primeiro centro científico e tecnológico tem foco na convergência, associação sinérgica de ciências e tecnologias com base na escala nanotecnológica e tecnologias de informação e comunicação. O caminho sinérgico e em rede dessa convergência pressagia uma série de inovações tecnológicas que transformam globalmente o mecanismo de desenvolvimento de toda a civilização humana. O potencial futurológico de tais transformações é enorme e otimista. O segundo centro de estudos representa o mundo comunicativo da convergência do humano e da tecnologia".

As tecnologias convergentes são as "quatro grandes" tecnologias, que incluem tecnologias de informação e comunicação, biotecnologias, nanotecnologias e tecnologias cognitivas. Publicações recentes na sociologia do conhecimento científico e CTS (Estudos de Ciência e Tecnologia) têm se concentrado no estudo da convergência tecnológica por meio de uma variedade de procedimentos, incluindo estudos de caso, apoiados em análises teóricas. Esses estudos mostraram que a convergência deve ser considerada em relação a formas alternativas de mudança no conhecimento científico (por exemplo, divergência). A convergência se manifesta na forma de interdisciplinaridade e cooperação de representantes de diferentes comunidades científicas, especialistas individuais, grupos ou instituições, o que acarreta o surgimento de novos fenômenos como a assimilação cultural, a "cultura epistêmica" no campo ecológico. Outros autores acreditam que o conceito de "convergência" na verdade se destina a descrever a redução da lacuna ou distância entre a visão e a realidade em vários campos técnicos.

A interdisciplinaridade desempenha um papel especial no nível básico do sistema de convergência. “No estágio atual do desenvolvimento da ciência, associado ao desenvolvimento da nanociência e das nanotecnologias, surge uma especial interdisciplinaridade nanotecnológica, que desempenha o papel de fio condutor ou interface de convergência. No processo convergente de surgimento de novos campos científicos e novas tecnologias híbridas, é a nanotecnologia que desempenha o papel de parâmetro de ordem sinérgica. Isso se deve ao fato de as especificidades das nanotecnologias conterem implicitamente todas as especificidades das tecnologias convergentes, o que é determinado, como já apresentado acima, pela sistêmico, complexidade, flexibilidade e natureza da rede.

Uma nova compreensão da interdisciplinaridade é baseada nas especificidades da nanotecnologia. J. Schmidt

tecnologias convergentesé o "quatro grande" das tecnologias, que inclui tecnologias de informação e comunicação, biotecnologia, nanotecnologia e tecnologias cognitivas. Representantes das ciências naturais acreditam que o futuro está no desenvolvimento dessas tecnologias e na pesquisa interdisciplinar no campo da química, física e biologia.

D. Medvedev destaca os diferenciaisNBIC-convergência:

– “intensa interação entre os campos científicos e tecnológicos indicados;

– efeito sinérgico significativo;

- a amplitude de cobertura das áreas temáticas em consideração e sujeitas a influência - desde o nível atômico da matéria até sistemas inteligentes;

- identificar as perspectivas de um crescimento qualitativo nas capacidades tecnológicas de desenvolvimento individual e social de uma pessoa - graças à convergência NBIC" .

Esses incluem Palavras-chave: nanotecnologia e nanociência; biotecnologia e biomedicina, incluindo engenharia genética; tecnologias de informação e comunicação; ciências cognitivas, incluindo neurociências.

O resultado da fusão dessas quatro tecnologias deve levar à unificação das quatro rumos da ciência e tecnologia de hoje: - "nano- uma nova abordagem ao projeto de materiais "por encomenda" por projeto atômico-molecular; - biografia -, que permitirá introduzir uma parte biológica no projeto de materiais inorgânicos e, assim, obter materiais híbridos; - tecnologias cognitivas baseado no estudo da consciência, da cognição, do processo de pensamento, do comportamento dos seres vivos e do homem em primeiro lugar, tanto do ponto de vista neurofisiológico e biológico molecular, quanto com a ajuda de abordagens humanitárias.

O desenvolvimento de tecnologias convergentes pode levar a mudança do mundo da vida pessoa. As primeiras dessas mudanças podem ser claramente traçadas no exemplo do sucesso na decifração do genoma humano. A análise genética não só ajuda a calcular os riscos do aparecimento da doença e selecionar a terapia individual, mas também é fonte de novos medos e discriminação das pessoas: sua estigmatização, exclusão ou violação de direitos.

A qualidade de vida é, em última análise, determinada a quantidade de energia consumida. É por isso que hoje no mundo a maior atenção é dada ao desenvolvimento da energia. Juntamente com a energia tradicional de hidrocarbonetos, novas tecnologias energéticas estão se desenvolvendo ativamente, a energia nuclear está passando por um renascimento, a maioria dos países desenvolvidos está implementando um projeto global para criar um reator termonuclear internacional ITER - um protótipo da energia do futuro.

Junto com o desenvolvimento e melhoria das tecnologias existentes na frente da humanidade é uma tarefa difícil– a criação de tecnologias e sistemas fundamentalmente novos para o uso de energia, ou seja, a substituição do consumidor final de energia atual por sistemas que reproduzem objetos da vida selvagem. Hoje já é óbvio que isso pode ser feito “lançando o futuro” com base em tecnologias convergentes nano-, bio-, info-, cogno-, socio-humanitárias (NBICS).

Um comentário. Queridos leitores. Por demanda popular, estamos postando o texto de um artigo sobre as tecnologias NBIC (NBIC) e sua convergência. Observe que esta é uma versão preliminar do artigo. O texto final é publicado no livro "Novas tecnologias e a continuação da evolução humana?". Em breve a versão em livro também será publicada em nosso site. Editorial do site.

O processo de desenvolvimento da ciência - se você descrevê-lo nos termos mais gerais - começa com o surgimento de muitas áreas de conhecimento separadas e não relacionadas, por exemplo: zoologia e botânica, mecânica e o que mais tarde foi chamado de química, etc. unificação das áreas do conhecimento em complexos maiores e, à medida que se expandiam, voltava a manifestar-se a tendência à especialização.

O desenvolvimento de tecnologias é inicialmente diferente: as tecnologias sempre se desenvolveram de forma interconectada, e a maioria das melhorias foi baseada em avanços em outras áreas da tecnologia.

1. O conceito de convergência tecnológica. Descrição da convergência NBIC à luz dos mais recentes avanços em tecnologia. Perspectivas tecnológicas.

No passado distante, na maioria das vezes, esses "catalisadores" do progresso técnico eram conquistas na criação de novos materiais (a aparência de bronze, aço, vidro ...). Essa tendência continuou até os dias atuais e, mais recentemente, por exemplo, a disseminação de materiais compósitos tornou possíveis lançamentos espaciais privados baratos e confiáveis. Além disso, o aparecimento de nanotubos de carbono longos (centímetros) possibilitará a construção de um elevador espacial em um futuro próximo.

Mas há muitos outros exemplos em que descobertas fundamentais (o advento do rádio), motores mais eficientes (aeronaves mais pesadas que o ar e o motor de combustão interna) ou desenvolvimentos em outro campo não relacionado (a disseminação de teares com controle de fitas perfuradas para xales de costura com padrões complexos) serviram como catalisadores. levaram ao aparecimento de máquinas de contagem em cartões perfurados e computadores modernos).

No entanto, em geral, o desenvolvimento da tecnologia no passado era geralmente determinado por longos períodos por qualquer descoberta chave ou progresso em uma área. Assim, podemos destacar a descoberta da metalurgia, o uso da energia a vapor, a descoberta da eletricidade, a invenção e introdução na produção de máquinas, o advento dos computadores, etc. Hoje, graças à aceleração do progresso científico e tecnológico, estamos testemunhando a intersecção no tempo de várias ondas da revolução científica e tecnológica. Em particular, pode-se destacar a revolução no campo das tecnologias de informação e comunicação que vem ocorrendo desde os anos 80 do século XX, a revolução biotecnológica que se seguiu e a revolução no campo das nanotecnologias que começou recentemente. Além disso, não se pode ignorar o rápido progresso no desenvolvimento da ciência cognitiva que ocorreu na última década, o que é considerado por muitos cientistas como uma revolução emergente. Cada uma dessas áreas é capaz de trazer (e já está trazendo) muitos novos resultados teóricos e práticos importantes, ao mesmo tempo em que os resultados obtidos têm, conforme demonstrado abaixo, um impacto notável não apenas no desenvolvimento de sua indústria, mas também acelerar o desenvolvimento de tecnologias em outras áreas do conhecimento. A influência mútua das tecnologias da informação, biotecnologias, nanotecnologias e ciência cognitiva parece-nos especialmente interessante e significativa.

Esse fenômeno, recentemente observado por pesquisadores, é chamado de NBICconvergência(pelas primeiras letras das regiões: N-nano; B-bio; eu-informações; C-cogno). O termo foi introduzido em 2002 por Mikhail Roko e William Bainbridge, autores do trabalho mais significativo nesse sentido no momento, o relatório Converging Technologies for Improving Human Performance, elaborado em 2002 como parte do World Technology Assessment Center (WTEC) . O relatório é dedicado a revelar as características da convergência NBIC, seu significado no curso geral do desenvolvimento tecnológico da civilização mundial, bem como seu significado evolutivo e formador de cultura.

Convergência (do inglês convergência - convergência em um ponto) significa não apenas influência mútua, mas também interpenetração de tecnologias, quando as fronteiras entre tecnologias individuais são apagadas, e muitos resultados interessantes surgem precisamente no âmbito do trabalho interdisciplinar na interseção de áreas. No que diz respeito à convergência NBIC, pode-se até falar da esperada fusão parcial dessas áreas em um único campo de conhecimento científico e tecnológico.

Tal área incluirá no objeto de seu estudo e ação quase todos os níveis da organização da matéria: da natureza molecular da matéria (nano), à natureza da vida (bio), à natureza da mente (cogno) e processos de troca de informações (info).

No contexto da história da ciência, o surgimento de tal metacampo do conhecimento significará o "começo do fim" da ciência, aproximando-se de seus estágios finais. A este respeito, as obras e discursos de John Horgan podem ser notados.

É claro que esta afirmação não deve ser interpretada como um argumento indireto em favor do "conhecimento" espiritual, religioso e esotérico, ou seja, a transição do conhecimento científico para outro. Não, "esgotabilidade do conhecimento científico" significa a conclusão da atividade humana organizada em estudar os fundamentos do mundo material, classificar os fenômenos naturais, identificar os padrões básicos que determinam os processos que ocorrem no mundo. O próximo passo pode ser o estudo de sistemas complexos (incluindo muito mais complexos do que os que existem atualmente). Atividades nesse sentido podem se desenvolver a partir de áreas do conhecimento como cibernética, análise de sistemas, sinergética, etc.

Dada a interligação de todo o conhecimento humano, interessa a questão da estrutura da totalidade desse conhecimento. O ideal é que tal estrutura inclua todas as áreas do conhecimento: desde a vida cotidiana até a cultural, religiosa, científica e técnica. Vamos nos concentrar no conhecimento científico. O conhecimento tecnológico, como veremos, repete amplamente a estrutura do conhecimento científico e, em certo sentido, é até mesmo incorporado ao sistema geral da ciência.

Figura 1. Mapa de cruzamentos
as mais recentes tecnologias.

Com base na análise de publicações científicas e usando um método de visualização baseado em citação mútua e análise de cluster, foi criado um mapa das interseções das tecnologias mais recentes. O quadro resultante é altamente rigoroso e internamente lógico. Neste esquema (ver Figura 1 - Fonte:do autorreciclandoMapeando a Estrutura e Evolução da Ciência, Katy Borner, 2006, Conhecimento a Serviço da Saúde: Alavancando o Conhecimento para a Gestão da Ciência Moderna) reflete a natureza da convergência NBIC.

Localizadas na periferia do esquema, as principais áreas das mais recentes tecnologias formam espaços de intersecções mútuas. Nessas junções, as ferramentas de uma área são usadas para avançar em outra. Além disso, os cientistas às vezes revelam a semelhança dos objetos estudados pertencentes a diferentes áreas. Das quatro áreas descritas (nano-, bio-, info-, cogno-), a mais desenvolvida (tecnologias da informação e comunicação) atualmente fornece ferramentas para o desenvolvimento de outras. Em particular, esta é a possibilidade de simulação computacional de vários processos.

A segunda área (historicamente e por grau de desenvolvimento) - a biotecnologia - também fornece ferramentas e uma base teórica para a nanotecnologia e a ciência cognitiva, e até mesmo para o desenvolvimento da tecnologia computacional.

De fato, a interação de nano e biotecnologias (assim como outros componentes do esquema, e isso será mostrado abaixo) é bidirecional. Os sistemas biológicos deram uma série de ferramentas para a construção de nanoestruturas. Por exemplo, a possibilidade de sintetizar sequências de DNA que se dobram nas estruturas bidimensionais e tridimensionais necessárias. No futuro, é visível a possibilidade de sintetizar proteínas que desempenhem as funções especificadas de manipulação de uma substância no nível nano (no entanto, isso requer a resolução de um problema complexo de estudar os princípios do dobramento de proteínas) . As possibilidades opostas já foram demonstradas, por exemplo, modificação da forma de uma molécula de proteína por ação mecânica (fixação com um “nano-clamp”)

No futuro, a nanotecnologia levará ao surgimento e desenvolvimento de uma nova indústria, a nanomedicina (e depois a nanobiologia): um conjunto de tecnologias que permitem controlar processos biológicos em nível molecular. À medida que este campo se desenvolve, novas ferramentas (nanossensores, etc.) serão criadas para estudar estruturas biológicas a nível molecular e celular. Atualmente, o trabalho no campo da nanomedicina é principalmente teórico. Das áreas mais significativas, deve ser indicado o estudo da possibilidade de criação de respirócitos.

Em geral, a relação entre nano e biocampos da ciência e tecnologia é extremamente profunda e fundamental. Ao considerar as estruturas vivas (biológicas) no nível molecular, sua natureza químico-mecânica torna-se aparente. Se no nível macro a combinação de vivos e não vivos (por exemplo, uma pessoa e uma prótese mecânica) leva ao surgimento de uma criatura de natureza mista (ciborgue), então no nível micro isso não é tão óbvio. Por exemplo, a ATP sintase (estrutura biológica) é essencialmente um motor elétrico convencional. Portanto, os sistemas híbridos já desenvolvidos (um microrobô com um flagelo bacteriano como motor) não diferem fundamentalmente dos sistemas naturais (vírus) ou artificiais. Assim, esta característica das nanotecnologias e das biotecnologias leva a uma convergência particularmente pronunciada.

Como pode ser visto na Figura 1, as nanotecnologias e as ciências cognitivas são as mais distantes uma da outra, pois as oportunidades de interação entre elas são limitadas. Além disso, como observado acima, a nanotecnologia e a ciência cognitiva são as áreas desenvolvidas mais recentemente e, portanto, seu desenvolvimento e interação estão em grande parte no futuro. Das perspectivas já visíveis, em primeiro lugar, deve-se destacar o uso de nanoferramentas para análise do cérebro e sua simulação computacional. Os métodos externos existentes de escaneamento cerebral não fornecem profundidade e resolução suficientes. Claro, há um enorme potencial para melhorar suas características (scanners de terahertz, algoritmos de computador mais eficientes para processamento, etc.). Mas as nanotecnologias (nanorrobôs) parecem ser a maneira tecnicamente mais simples de estudar a atividade de neurônios individuais e até mesmo suas estruturas intracelulares. Assim, por exemplo, Korchmaryuk Ya.I. escreve sobre o uso de "sensores espiões" intracelulares nanotecnológicos para analisar o trabalho de um neurônio e construir um modelo de seu trabalho.

A interação entre as nanotecnologias e as tecnologias da informação é bilateral sinérgica e, o que é especialmente interessante, recursivamente se reforçando mutuamente. Por um lado, as tecnologias de informação são utilizadas para simular nanodispositivos (sendo, de alguma forma, um “piso de entrada” para o desenvolvimento de nanotecnologias). Por outro lado, ainda hoje existe um uso ativo de nanotecnologias (ainda primitivas) para criar dispositivos de computação e comunicação mais poderosos. À medida que a nanotecnologia avança, avanços acelerados na tecnologia de computadores (talvez de acordo com a Lei de Moore) se tornarão possíveis, apoiando o crescimento acelerado da nanotecnologia. Essa interação sinérgica é muito provável que garanta um desenvolvimento relativamente rápido (apenas 20-30 anos) das nanotecnologias ao nível da produção molecular (uma das duas principais conquistas tecnológicas esperadas do século XXI, a segunda é a inteligência artificial “forte” (veja abaixo)), que, por sua vez, levam a computadores poderosos o suficiente para simular o cérebro humano.

Existem várias abordagens para aumentar ainda mais o poder de computação dos computadores, mas todas elas, é claro, envolvem miniaturização e compactação. A nanotecnologia permitirá criar dispositivos nanoeletrônicos com o tamanho atômico dos elementos, bem como sistemas nanomecânicos (sistemas de engrenagens e hastes).

A simulação de sistemas moleculares ainda está no início de seu desenvolvimento, mas um progresso impressionante já foi alcançado, comprovando a possibilidade fundamental de simular nanodispositivos complexos. Foi possível simular (com precisão atômica, levando em conta efeitos térmicos e quânticos) o funcionamento de dispositivos moleculares de até 20 mil átomos. Foi possível construir modelos atômicos de vírus e algumas estruturas celulares com vários milhões de átomos de tamanho. Avanços significativos foram feitos na modelagem do processo de dobramento de proteínas. É interessante notar que, à medida que a tecnologia da computação avança, o número de átomos necessários para uma simulação computacional de um único átomo diminuirá. Este é outro exemplo de convergência.

Também é importante notar que na última década houve a formação definitiva de um novo campo científico: a ciência cognitiva, que marcou o início da última, quarta onda da revolução científica e tecnológica moderna. A ciência cognitiva ou cognitologia (“a ciência da mente”) combina as realizações da psicologia cognitiva, psicofísica, pesquisa no campo da inteligência artificial, neurobiologia, neurofisiologia, linguística, lógica matemática, neurologia, filosofia e outras ciências.

O principal avanço tecnológico que tornou a cognitologia possível foram os novos métodos de escaneamento cerebral. A tomografia e outros métodos possibilitaram pela primeira vez olhar dentro do cérebro e obter dados diretos, e não indiretos, sobre seu trabalho. Computadores cada vez mais poderosos também desempenharam um papel importante.

O estudo da atividade cerebral foi realizado não apenas no nível de todo o sistema, mas também no nível de elementos individuais. Tornou-se possível estudar em detalhes as funções dos neurotransmissores e sua distribuição no cérebro, bem como o trabalho de neurônios individuais e suas partes.

A tecnologia da informação também é usada para modelar sistemas biológicos. Um novo campo de bioinformática (biologia computacional) surgiu. Houve até um novo tipo de experimentos biológicos/médicos dentrosilício(em simulação de computador) além do conhecido dentrovivo E dentrovitro. Até o momento, uma grande variedade de modelos foi criada para simular sistemas desde interações moleculares até populações. A integração de tais simulações de vários níveis é tratada, em particular, pela biologia de sistemas. Vários projetos, como IUPS Physiome, FAS Digital Human, DoE ORNL Virtual Human, NASA Digital Astronaut, DoD DARPA Virtual Soldier, NIH NLM Visible Human e outros, estão integrando modelos de vários níveis humanos. Um importante parâmetro de modelagem é a profundidade do desenvolvimento do modelo e sua precisão. Atualmente, modelos de grandes sistemas biológicos os descrevem aproximadamente. Ao mesmo tempo, é teórica e praticamente possível implementar uma simulação completa com precisão atômica. No momento, como já dissemos (veja acima), foram demonstrados modelos de vírus (incluindo aqueles criados por microscopia de varredura) contendo vários milhões de átomos e modelos de estruturas intracelulares (RNA, etc.) de complexidade semelhante.

Aumentar a escala de modelagem requer um aumento adicional no poder de computação dos computadores. À medida que continua, a modelagem detalhada e precisa de bactérias, células inteiras do corpo humano e, no futuro, até o cérebro humano e todo o organismo se tornará possível. Projetos científicos internacionais já começaram, estabelecendo-se precisamente esses objetivos. Projeto e. ColiAliança trabalhando na modelagem da bactéria E. coli. Projeto Azulcérebro(um projeto conjunto entre a IBM e a Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) foi criado para trabalhar na modelagem do córtex cerebral humano.

A tarefa mais importante para entender os princípios do trabalho dos sistemas vivos é o estudo do trabalho das proteínas. O problema é agravado pela extrema complexidade do enovelamento de proteínas durante a síntese. É necessária uma precisão considerável na modelagem, o que só é possível com alto poder de computação. Atualmente, supercomputadores ou sistemas de computação distribuídos como Folding @ Home e outros são normalmente usados ​​para isso.À medida que o poder de computação cresce e a paralelização de computadores avança, nossa capacidade de simular sistemas biológicos também crescerá.

No futuro, será possível a modelagem completa de organismos vivos, desde o código genético até a estrutura do organismo, seu crescimento e desenvolvimento, até a evolução da população. As criaturas obtidas em um computador podem, em princípio, ser criadas na realidade usando síntese de DNA e cultivo artificial, ou mesmo com a ajuda da nanotecnologia.

Não são apenas as tecnologias computacionais que exercem grande influência no desenvolvimento da biotecnologia. O processo inverso também é observado, por exemplo, no desenvolvimento dos chamados computadores de DNA. Uma das áreas mais interessantes da ciência da computação é a teoria dos autômatos celulares. Até o momento, os paralelos entre autômatos celulares e DNA foram bem estudados. Há também os primeiros resultados práticos. A possibilidade prática de computação nos chamados computadores de DNA foi demonstrada. Descobriu-se que os computadores de DNA têm alto paralelismo e podem resolver vários problemas com a mesma eficiência dos computadores eletrônicos tradicionais. Além disso, eles podem ser usados ​​como interfaces entre dispositivos eletrônicos e biológicos.

Vale notar também que o organismo como um todo possui certas características características dos dispositivos cibernéticos. Por exemplo, o desenvolvimento de um organismo durante o crescimento tem vários paralelos com construções matemáticas como os mesmos autômatos celulares. Alguns pesquisadores envolvidos no estudo das leis da estrutura dos sistemas vivos, como Stephen Wolfram, falam sobre sua matemática original.

A interação entre as primeiras no tempo de ocorrência e as últimas ondas da revolução científica e tecnológica (computacional e cognitiva) é de natureza interessante e é, talvez, o mais importante "ponto de crescimento científico e tecnológico" no futuro.

Primeiro, a tecnologia da informação tornou possível estudar o cérebro muito melhor do que antes. Todas as tecnologias de escaneamento cerebral existentes exigem computadores poderosos e algoritmos de computador especializados para reconstruir uma imagem tridimensional dos processos que ocorrem no cérebro a partir de muitas imagens bidimensionais individuais e outros processos.

Em segundo lugar, o desenvolvimento dos computadores torna possível (e, como vimos, há alguns sucessos ao longo do caminho) simular o cérebro. Mesmo em conseguiu criar modelos de computador de neurônios individuais. Em seguida, modelos mais complexos de sistemas individuais foram criados. Foi demonstrada a possibilidade fundamental de recriar em um modelo de computador com precisão de 95% o processo de funcionamento de uma parte do hipocampo do rato. Um chip que implemente essas funções, criado especificamente para os fins do experimento, em princípio, pode ser implantado no cérebro, substituindo parte dele. Trabalho em andamento (projeto) Azulcérebro) sobre a criação de modelos computacionais completos de colunas neocorticais individuais, que são o bloco de construção básico do córtex cerebral. No futuro (de acordo com especialistas, até 2030-2040), é possível criar simulações computacionais completas do cérebro humano, o que significa simular a mente, personalidade, consciência e outras propriedades da psique humana (a transferência da mente humana para um meio computacional é chamado de "loading" ou "uploading". É interessante que, segundo os especialistas, antes mesmo da possibilidade de uma simulação completa do cérebro humano ser criada (já que não exigem tão alto poder computacional) e as tecnologias de realidade virtual se tornarão difundidas, ou seja, uma simulação precisa do mundo físico.

Em terceiro lugar, o desenvolvimento de interfaces de "neuro-silicone" (combinando células nervosas e dispositivos eletrônicos em um único sistema) abre amplas oportunidades para a ciborguização (conectando partes artificiais do corpo, órgãos, etc. a uma pessoa através do sistema nervoso), o desenvolvimento de interfaces "cérebro-computador" (conexão direta de computadores ao cérebro, ignorando os canais sensoriais usuais) para fornecer comunicação bidirecional altamente eficiente. Um experimento notável no desenvolvimento de tal interface foi realizado pelo grupo de pesquisa Cyberkinetics em 2004. Como resultado do experimento, uma pessoa quase completamente paralisada conseguiu controlar o cursor na tela do monitor, desenhar, alternar programas, etc. O número de tais experimentos está crescendo.

Em quarto lugar, o rápido progresso atualmente observado na ciência cognitiva em breve, como os cientistas acreditam, tornará possível “desvendar o enigma da mente”, isto é, descrever e explicar os processos no cérebro humano responsáveis ​​​​pela maior atividade nervosa do cérebro. uma pessoa. O próximo passo provavelmente será a implementação desses princípios em sistemas gerais de inteligência artificial. A inteligência artificial generalizada (também conhecida como "IA forte" e "IA de nível humano") terá a capacidade de autoaprender, ser criativa, trabalhar com áreas de assunto arbitrárias e se comunicar livremente com uma pessoa. A criação de uma "IA forte" será um dos dois maiores avanços tecnológicos do século XXI.

O impacto recíproco da tecnologia da informação no campo cognitivo tem se mostrado bastante significativo, mas não se limita ao uso de computadores no estudo do cérebro. As TIC também estão (já) sendo usadas para melhorar a inteligência humana. Em áreas da atividade humana como pesquisar e processar informações, estruturar o conhecimento, planejar atividades, organizar o pensamento criativo, etc., ferramentas de computador especialmente criadas desempenham um papel significativo. À medida que as capacidades da “IA fraca” se expandem (ou seja, vários agentes de computador, sistemas de busca contextual, sistemas de análise de dados, etc.), elas complementam cada vez mais as habilidades naturais de uma pessoa para trabalhar com informações. À medida que essa área se desenvolve, ocorrerá a formação do “córtex externo” (“exocórtex”) do cérebro, ou seja, um sistema de programas que complementam e expandem os processos de pensamento humano. É natural supor que no futuro elementos de inteligência artificial serão integrados à mente humana usando interfaces diretas cérebro-computador. Muitos cientistas acreditam que isso pode acontecer na década de 2020-2030. A longo prazo, tal expansão das capacidades humanas pode levar (em paralelo ao desenvolvimento de sistemas de “IA forte”) à formação dos chamados superestimar: inteligência humana aprimorada, cujo limite é difícil de determinar.

Em geral, podemos dizer que o fenômeno da convergência NBIC, que está se desenvolvendo diante de nossos olhos, representa uma etapa radicalmente nova do progresso científico e tecnológico e, em termos de suas possíveis consequências, é um novo fator evolutivo mais importante.

As características distintivas da convergência NBIC são:

• interação intensiva entre os campos científicos e tecnológicos especificados
• efeito sinérgico significativo
• amplitude de consideração e influência - do nível atômico da matéria aos sistemas inteligentes
• crescimento qualitativo das possibilidades tecnológicas de desenvolvimento individual e social de uma pessoa

2. Problemas filosóficos e ideológicos gerados pela convergência NBIC. Apagamento de fronteiras ou uma nova fronteira?

A convergência NBIC não é apenas de grande importância científica e tecnológica. As oportunidades tecnológicas reveladas no curso da convergência do NBIC inevitavelmente levarão a sérias convulsões culturais, filosóficas e sociais. Em particular, trata-se da revisão de ideias tradicionais sobre conceitos fundamentais como vida, mente, homem, natureza, existência.

Historicamente, essas categorias foram formadas e desenvolvidas (começando no nível da compreensão cotidiana e terminando na compreensão filosófica) no âmbito da vida humana, da sociedade humana. Portanto, essas categorias descrevem corretamente apenas fenômenos e objetos que não vão além do familiar e familiar. É impossível tentar usá-los em sua qualidade anterior, com o mesmo conteúdo para descrever o novo mundo que está sendo criado diante de nossos olhos com a ajuda de tecnologias de convergência - assim como os átomos indivisíveis e imutáveis ​​de Demócrito não nos permitem descrever a fusão termonuclear no Sol ou explicar as propriedades mecânicas do nitreto de boro.

É possível que a humanidade tenha que passar da certeza baseada na experiência cotidiana para a compreensão de que no mundo real não há limites claros entre muitos fenômenos anteriormente considerados dicotômicos. Em primeiro lugar, à luz de pesquisas recentes, a distinção usual entre coisas vivas e não vivas perde seu significado.

Os cientistas naturais há muito enfrentam esse problema. Assim, os vírus geralmente não são classificados como sistemas vivos ou não vivos, considerando-os como um nível intermediário em termos de complexidade. Após a descoberta dos príons - moléculas orgânicas complexas capazes de reprodução - a fronteira entre o vivo e o não-vivo tornou-se ainda mais indistinta. O desenvolvimento de bio e nanotecnologias ameaça apagar completamente essa linha. A construção de toda uma gama de sistemas funcionais de design cada vez mais complexo - de simples nanodispositivos mecânicos a seres vivos inteligentes - significará que não há diferença fundamental entre coisas vivas e não vivas, existem apenas sistemas que, em graus variados, , têm características tradicionalmente associadas à vida.

Além disso, do ponto de vista psicológico, a ideia da existência de uma dicotomia vivo-não-vivo pode desaparecer em um futuro muito próximo, com o advento de robôs autônomos eficientes. O cérebro humano tende a considerar qualquer objeto que se comporte como deveria estar vivo.

Além disso, a distinção entre um sistema de pensamento que tem mente e livre arbítrio e um sistema codificado está sendo gradualmente apagada. Os neurocientistas, por exemplo, há muito entendem que o cérebro humano é uma máquina biológica: um sistema cibernético flexível, porém programado. O desenvolvimento da neurofisiologia possibilitou mostrar que as habilidades humanas (como reconhecimento facial, estabelecimento de metas, etc.) o corpo.

O surgimento de uma inteligência artificial forte significará que certos algoritmos comportamentais, por um lado, podem ser codificados e totalmente compreendidos pelo programador e, por outro lado, podem implementar comportamento inteligente em computadores e robôs.

Como observado acima, a indefinição das fronteiras entre o vivo e o não vivo pode privar a compreensão “absolutista” da vida de sentido. E se não há nada "absolutamente" vivo, muitos valores que cresceram neste solo também perdem seu significado. Então, já agora os seres vivos são criados "artificialmente": com a ajuda da engenharia genética. Não está longe o dia em que será possível criar seres vivos complexos (inclusive com a ajuda de nanotecnologias) a partir de elementos individuais de dimensões moleculares. Além de expandir os limites da criatividade humana, isso inevitavelmente significará uma transformação de nossas ideias sobre nascimento e morte.

Uma das consequências de tais oportunidades será a disseminação da interpretação “informacional” da vida, quando o valor principal não é um objeto material (incluindo um ser vivo) como tal, mas a informação sobre ele. Isso levará à implementação de cenários da chamada "imortalidade digital": a restauração de seres vivos inteligentes a partir das informações preservadas sobre eles. Tal possibilidade, até pouco tempo considerada apenas por escritores de ficção científica e em parte pela tradição cotidiana (imortalidade encarnada em feitos e criatividade), já está adquirindo seus primeiros traços. Assim, em 2005, a Hanson Robotics criou um duplo robótico do escritor Philip Dick, reproduzindo a aparência do escritor com todas as obras do escritor carregadas em um computador cerebral primitivo. Você pode falar com o robô sobre a criatividade de Dick.

O desenvolvimento da ciência cognitiva e da tecnologia da informação, em particular as tecnologias de inteligência artificial, também mostrará que os sistemas inteligentes operam com base em regras simples. Um sistema suficientemente complexo de regras simples pode não apenas parecer razoável (quando avaliado pelo comportamento), mas também ser razoável, na medida em que geralmente é possível julgar.

O comportamento complexo de bactérias, insetos, animais, humanos consiste em muitas regras simples. No exemplo das bactérias, algumas das quais têm visão (!), olfato e outros sentidos, podemos observar a natureza mecanicista de seu comportamento. Um aumento na concentração de tal substância ou um fluxo de fótons desencadeia uma complexa cascata de reações químicas que faz com que o corpo reaja. Da mesma forma, toda a complexidade da mente humana talvez seja passível de uma abordagem reducionista. As células sensíveis à luz respondem ao número de fótons que entram no olho depois de refletir os fragmentos de letras nesta folha de papel. Grupos de vários neurônios na zona visual do cérebro, através de simples manipulações matemáticas, selecionam linhas verticais e horizontais. Nível a nível, um complexo de reações se forma no cérebro humano, que termina com a compreensão e compreensão criativa do texto.

E não importa o quanto alguns gostariam de reviver a ideia de algumas essências ideais (vida, mente, etc.), não há fundamentos convincentes para isso. E é possível que o vivo seja apenas um inanimado muito complexo, e o inteligente seja apenas um não-inteligente muito complexo.

Um exemplo da atribuição arbitrária de objetos à classe dos inteligentes são os argumentos de que uma “máquina” (computador, inteligência artificial) não pode pensar. Argumentos baseados no fato de que a mente humana tem alguma qualidade única são difíceis de refutar hoje, quando não há uma IA forte funcionando, mas à medida que a inteligência artificial se desenvolve e, em particular, gradualmente se funde com a mente humana, esses argumentos perderão sua força .

Também é necessário reconsiderar a natureza do próprio homem. Não é a primeira vez na história da humanidade que isso acontece. Antes disso, a atitude em relação às coortes individuais mudou de maneira semelhante: mulheres, crianças, outras raças, seguidores de diferentes religiões etc. Algumas classes de pessoas foram incluídas no conceito de pessoa ou excluídas dele. No século 20, em alguns países, surgiu a questão sobre o momento da origem da vida humana em conexão com o desenvolvimento da tecnologia do aborto. Como a reestruturação do homem, a questão dos limites da “humanidade” surgirá mais de uma vez.

Relativamente simples, essa questão se resolve quando melhoramos a natureza humana atual (medicamentos, próteses, óculos, etc.). Historicamente, não há limite superior de "humanidade". É possível que devido à sua irrelevância até recentemente, pouca atenção foi dada ao tema da definição dos limites da “humanidade”.

A situação é um pouco mais complicada com a transformação, modificação de uma pessoa. Se uma pessoa adquire conscientemente algo que não era característico de pessoas antes (brânquias, por exemplo) e recusa o que é característico (pulmões neste caso), é possível falar de uma “perda de humanidade”? A única solução razoável para tais questões parece ser a conclusão de que "homem" é apenas um rótulo conveniente que criamos para o mundo com o qual estamos familiarizados.

Como podemos ver, assim como nas dicotomias tradicionais de vivo-não-vivo, senciente-não-senciente, a existência de uma fronteira entre humano e não-humano também pode ser questionada. E é a ciência moderna que nos traz a isso, convergência NBIC - em primeiro lugar.

Como exemplo da relatividade do conceito de razão, podem-se citar ideias e planos para a chamada "elevação" dos animais. Sabe-se que as habilidades de uma pessoa moderna são determinadas principalmente pela educação e educação que ela recebe. Sem isso, seu nível intelectual e psicológico corresponderia ao nível de um homem das cavernas. Há muitas evidências de que, com uma educação adequada, alguns animais (em primeiro lugar, primatas superiores, possivelmente golfinhos) mostram habilidades extraordinariamente altas. Fornecer aos animais uma educação e educação adequadas pode se tornar eticamente necessário para uma pessoa em um determinado estágio de seu desenvolvimento. Além disso, outras ferramentas (regulação do metabolismo, amplificação do cérebro de animais usando interfaces diretas, engenharia genética, etc.) também podem ser eficazes neste trabalho.

Com tal desenvolvimento de eventos, tais animais podem ser considerados razoáveis, o que significa que a linha entre uma pessoa (razoável) e os animais se tornará menos óbvia.

Da mesma forma, o desenvolvimento de robôs humanóides e dotá-los de inteligência artificial levará a borrar as fronteiras entre humanos e robôs.

Igualmente ambígua é a questão do que será chamado de natureza no futuro. A ideia do homem como um ser pequeno e fraco em um mundo grande, hostil e perigoso inevitavelmente muda à medida que o homem ganha cada vez mais controle sobre o mundo. Com o desenvolvimento da nanotecnologia, a humanidade pode potencialmente assumir o controle de qualquer processo no planeta. O que acontecerá neste caso é a “natureza”, onde a “natureza” estará localizada e, em geral - a natureza existe no planeta, onde não há lugar para fenômenos aleatórios em grande escala, onde cada átomo está em seu lugar, onde tudo é controlado - do clima global aos processos bioquímicos em uma única célula? Aqui, é visível o apagamento de outra dicotomia: “artificial” - “natural”.

A ideia ingênua de que a natureza pode "se vingar", de que tecnologias mais avançadas trazem mais riscos e mais consequências negativas, não tem fundamento. Agora a questão de criar sistemas tolerantes a falhas com operação confiável garantida já está sendo levantada. A criação de tais sistemas inevitavelmente incluirá o desenvolvimento de sistemas de controle e algoritmos para operação à prova de falhas.

Além do desaparecimento da espontaneidade, uma diferença importante entre o mundo controlado será a artificialidade (no sentido moderno da palavra) de seu conteúdo. O planeta (no entanto, também podemos falar de uma estação espacial ou de um mundo virtual) não será mais um lugar onde uma pessoa foi parar, será um artefato criado por uma pessoa.

Igualmente incomum à luz do desenvolvimento da convergência NBIC é o conceito de existência algum objeto. O primeiro passo para a transformação da categoria filosófica da existência será uma visão "informacional" dos objetos (algo semelhante ao platonismo). Isso significa que se, do ponto de vista de observadores externos, não houver diferença entre a existência física de um objeto e a existência de informações sobre ele (como é o caso de uma simulação por computador ou restauração de um objeto a partir de informações indiretas sobre isso), então a questão passa a ser: deve-se dar especial importância à existência física? Se não, então quanta informação deve ser armazenada e de que forma, para que possamos falar sobre a existência de informação? Inevitavelmente, a consideração dessas questões levará ao desaparecimento da certeza até mesmo sobre o que é a existência.

3. Possível impacto da convergência NBIC na evolução da civilização.

O desenvolvimento das tecnologias NBIC significa o início de uma nova etapa na evolução humana. Como você sabe, o primeiro estágio da evolução do Universo foi a formação da matéria e sistemas estáveis ​​(átomos e moléculas), o segundo - evolução cósmica (a formação de galáxias, estrelas e planetas), o terceiro - evolução biológica (a origem e desenvolvimento da vida), o quarto - a evolução social e tecnológica de criaturas inteligentes. Agora começa o estágio da evolução consciente dirigida.

Peculiaridade dirigido evolução, como o nome indica, é a presença de um objetivo. O processo evolutivo usual, baseado nos mecanismos da seleção natural, é cego e é guiado apenas por ótimos locais. A seleção artificial realizada pelo homem visa à formação e consolidação das características desejadas. No entanto, a falta de mecanismos evolutivos eficazes até agora limitou o escopo da seleção artificial. No lugar de um longo e gradual processo de acúmulo de mudanças favoráveis ​​(sejam mudanças que aumentam a sobrevivência e a prole, ou se aproximam do ideal escolhido pelos criadores), há um processo de engenharia de estabelecimento de metas holísticas e sua realização sistemática. Ao mesmo tempo, se hoje o escopo dos objetivos é limitado por sua realização prática, então sob condições de controle direto sobre o genótipo e o fenótipo de um organismo vivo, bem como a estrutura de sistemas complexos não biológicos, uma variedade de objetivos pode ser conseguida.

Se falamos de sistemas biológicos, então o caminho para a evolução dirigida reside, em particular, na compreensão das funções do genoma e das proteínas. O primeiro passo significativo já foi dado - em 2006, a conclusão bem-sucedida do Projeto Genoma Humano foi oficialmente anunciada. Os genomas de vários outros organismos também foram totalmente decifrados. Algum progresso foi feito na compreensão do mecanismo de programas genéticos (marcadores genéticos, etc.). A próxima tarefa importante é entender as funções de cada gene individual, que está diretamente relacionada ao problema de dobramento de proteínas em particular e compreensão da bioquímica de proteínas em geral. Isso, além da modelagem complexa do corpo humano, permitirá estudar os sistemas biológicos como um todo, proporcionando uma compreensão completa dos processos de crescimento, metabolismo e funcionamento do corpo. Após a conclusão deste trabalho, será possível fazer alterações desejáveis ​​em organismos existentes, bem como criar outros completamente novos de acordo com as metas e objetivos traçados, o que em parte já está sendo feito.

Os primeiros resultados práticos da evolução dirigida já podem ser observados (aparecimento de plantas e animais geneticamente modificados, abortos precoces de fetos com síndrome de Down etc.) À medida que nossas capacidades se expandem, novos resultados aparecerão. De bactérias, plantas e animais geneticamente modificados (hoje) a máquinas moleculares baseadas em vírus (uma das maneiras de criar máquinas moleculares). Então - para sistemas biológicos criados artificialmente para desempenhar funções industriais, médicas e outras (bactérias que coletam substâncias nocivas do meio ambiente, novos elementos do sistema imunológico artificial, etc.), para a elevação de animais, a criação de complexos quiméricos e artificiais organismos.

O estágio final de desenvolvimento dessa direção é difícil de descrever nos termos usuais, o que também é verdade para previsões em outras áreas de convergência NBIC. O problema descritivo é que termos, categorias e imagens tradicionais foram formados pela cultura humana em condições de recursos materiais, técnicos e intelectuais limitados, o que impôs restrições significativas às nossas capacidades descritivas. Portanto, basta dizer que os sistemas biológicos do futuro distante serão idealmente adequados às necessidades atuais de seus criadores, sejam elas quais forem.

Os sistemas biológicos baseados em proteínas e DNA são apenas uma das abordagens conhecidas para o desenvolvimento de uma indústria extremamente promissora - a nanotecnologia. Outra abordagem bem conhecida são os dispositivos nanomecânicos (“abordagem Drexler”), que agora estão sendo desenvolvidos em muitos países, principalmente nos EUA. No entanto, ambas as abordagens (e algumas outras propostas hoje) assumem implicitamente suas próprias limitações. A abordagem do DNA é limitada pelo potencial químico das proteínas e pela química das soluções aquosas. A abordagem nanomecânica é limitada pela complexidade dos sistemas disponíveis (sistemas relativamente simples compreensíveis dentro da abordagem de engenharia tradicional). À medida que o potencial dessas abordagens for realizado e os recursos das ferramentas (simulações, nanomanipuladores, designers de IA) forem aumentados, a evolução direcionada aumentará. Novos sistemas serão extremamente complexos (10 30 átomos ou mais e otimizados no nível atômico (princípio: cada átomo em seu lugar). Observe que a expressão "cada átomo em seu lugar" é frequentemente usada para descrever a precisão do posicionamento, mas pode também tem o segundo É importante notar que em sistemas nanotecnológicos maduros, recursos adicionais fornecidos por maior complexidade serão otimamente equilibrados com confiabilidade (devido à duplicação, verificação, etc.). Trabalhos teóricos nessa direção também estão em andamento.

A existência de seres vivos pode teoricamente ser baseada em um novo substrato nanotecnológico. Parte desta existência será simulada em computadores, parcialmente implementada em sistemas funcionais físicos reais. A complexidade dos sistemas reproduzíveis aumentará continuamente até o nível de "sociedade" ou "humanidade". O conceito existente de noosfera pode, com algumas reservas, ser usado para descrever o resultado de tais transformações. É claro que os autores da ideia de noosfera, estando no quadro do paradigma de desenvolvimento humano tradicional para o nível de conhecimento de meados do século XX, não conseguiram refletir adequadamente a real complexidade dos sistemas resultantes, assim como também não podemos fazer isso definitivamente. Mas a ideia de transição do desenvolvimento físico e material para o desenvolvimento informacional (cibernético) de estruturas complexas parece geralmente correta.

Outro conceito existente, o modelo em escala da civilização de Kardashov, evita a descrição da complexidade e fala da escala resultante dos sistemas. Portanto, existem algumas dúvidas sobre sua aplicabilidade. É possível que descreva o desenvolvimento de sistemas “geralmente humanos” e não seja adequado para descrever os sistemas funcionais supercomplexos universais, cuja emergência, dada a convergência NBIC, podemos esperar. Não está claro por que as mudanças qualitativas na organização dos sistemas devem necessariamente estar vinculadas a mudanças astronômicas na quantidade de energia consumida.

Os sistemas descritos acima irão naturalmente buscar um estado físico ótimo onde a segurança e a operação eficiente possam ser consideradas garantidas. Isso é fundamentalmente diferente do desenvolvimento da vida na Terra e do desenvolvimento da humanidade até hoje, onde o foco principal da atividade estava ligado justamente a garantir a segurança e o funcionamento. Uma questão extremamente interessante é para onde mudará o foco de atenção de sistemas complexos como os descritos. Alternativa possível: Aumentar a complexidade interna. Ao mesmo tempo, o aumento da complexidade não será um fim em si mesmo, mas o resultado do alcance de determinados objetivos estabelecidos pelo sistema.

O crescimento na complexidade dos sistemas é descrito dentro da estrutura das direções info- (assim como cogno-). Agora, um dos problemas urgentes da informática é justamente garantir a possibilidade de desenvolvimento de sistemas complexos, como sistemas operacionais, etc. Provavelmente, os desenvolvimentos que aparecerão na próxima década (programação sem erros, sistemas com confiabilidade garantida, métodos de projeto programas complexos, novos algoritmos evolutivos etc.) formarão a base dos primeiros passos para sistemas supercomplexos.

É interessante notar que o aumento da complexidade é uma das tendências que caracterizam o progresso tecnológico ao longo da história da humanidade. Basta comparar objetos tecnológicos como um carro, um telefone ou uma prótese de mão feita no início do século 20 e no início do século 21.

Assim, as mudanças causadas pela convergência podem ser caracterizadas como revolucionárias em termos da amplitude dos fenômenos captados e da escala das transformações futuras. Além disso, há todas as razões para acreditar que, devido à ação da lei de Moore e à crescente influência da tecnologia da informação na convergência NBIC, o processo de transformação da ordem tecnológica, da sociedade e do homem não será (pelos padrões históricos) longo e gradual, mas bastante rápido e curto.

É difícil dar quaisquer características de uma situação em que todos os aspectos da vida de uma pessoa se tornem objeto de transformações. Se algum estado estável favorável será alcançado, se o crescimento e a complicação continuarão indefinidamente, ou se tal caminho de desenvolvimento terminará em algum tipo de catástrofe, ainda é impossível dizer. Mas é possível tentar fazer algumas suposições sobre a evolução social da humanidade nas novas condições.

A evolução da sociedade vem acontecendo há milênios. Houve uma transformação gradual de pacotes condicionados biologicamente (etologicamente) em estruturas sociais complexas. Hoje, as estruturas sociais já são bastante complexas. Em particular, graças ao desenvolvimento das tecnologias de comunicação, o número de contatos para cada pessoa que usa ativamente a Internet aumentou significativamente e pode chegar a milhares de pessoas. E graças ao uso da tecnologia da informação, as informações sobre todos esses contatos e conexões são armazenadas e disponibilizadas constantemente. Redes sociais online como "Meu Círculo" ou orkut substituem parte da inteligência e memória social humana por um sistema de computador. Pode-se esperar que, como sistemas de computador penetrantes ( penetranteInformática- computadores "penetrantes" e vestíveis) as informações sociais estarão cada vez mais disponíveis para uma pessoa e cada vez mais procuradas e usadas.

Além disso, dado o desenvolvimento das tecnologias de informação e comunicação e da inteligência artificial, temos o direito de esperar progressos sérios no estudo das leis que regem a existência de estruturas sociais. Nas últimas décadas do século XX, começou o uso ativo de métodos matemáticos nas ciências sociais. O desenvolvimento dessas áreas pode eventualmente levar ao surgimento de um conhecimento detalhado e muito completo sobre os padrões de desenvolvimento de estruturas sociais de diferentes níveis de complexidade, bem como ferramentas para uma gestão proposital da sociedade. O surgimento de tal ciência significará o fim da evolução espontânea e a transição para a gestão consciente da sociedade.

É claro que as primeiras tentativas nessa área foram feitas há muito tempo, começando com as primeiras utopias e terminando com experimentos em larga escala no campo da gestão social no século XX (o instituto das relações públicas e os métodos de manipulação da consciência em os Estados Unidos, a construção de uma sociedade comunista nos países socialistas, o sistema totalitário da Coreia do Norte, etc.). No entanto, todas essas tentativas foram baseadas em uma compreensão muito imperfeita dos mecanismos de funcionamento e desenvolvimento da sociedade.

Com o tempo, os resultados da construção social serão muito mais consistentes com os objetivos. Deve-se notar, no entanto, que o elemento de espontaneidade pode ser preservado devido à existência de interesses concorrentes por parte das várias partes.

Como a civilização se desenvolverá com o advento de ferramentas eficazes para a construção social e com a convergência da tecnologia? Consideremos brevemente cinco níveis diferentes de organização da sociedade: tecnológico, econômico, social, cultural e biológico.

O surgimento do Homo sapiens está inextricavelmente ligado ao surgimento das ferramentas e, portanto, das tecnologias para seu uso e fabricação. Como observado acima, a interligação de várias áreas tecnológicas até o século XX não era muito alta. As inovações revolucionárias levaram muito tempo para surgir e se espalhar (em alguns casos, centenas de anos). A ciência ainda não era uma força produtiva direta, portanto, um longo período de tempo transcorreu desde o surgimento de novos conhecimentos científicos até a criação de uma solução tecnológica baseada nele e sua implementação. Nesse sentido, as consequências no desenvolvimento da sociedade também seguiram com grande intervalo (várias gerações). Mesmo a revolução industrial durou várias gerações.

Com o desenvolvimento da convergência, pela primeira vez vemos um desenvolvimento paralelo acelerado de uma série de áreas científicas e tecnológicas que afetam diretamente a sociedade. Vamos considerar qual é o impacto da convergência na economia no futuro. De particular interesse são as prováveis ​​mudanças qualitativas no sistema econômico sob a influência das tecnologias descritas acima.

A longo prazo, o desenvolvimento da economia é determinado, em particular - e quanto mais longe, mais - pelo desenvolvimento da tecnologia. Isso se refere ao fato de que a produtividade média do trabalho - um indicador chave do desenvolvimento econômico - é determinada precisamente pela tecnologia. Isso inclui tecnologias para a fabricação e uso de ferramentas, processos de produção e processos de negócios.

O desenvolvimento das tecnologias NBIC levará a um salto significativo nas capacidades das forças produtivas. Com a ajuda das nanotecnologias, nomeadamente da produção molecular, é possível criar objetos materiais com um custo extremamente baixo. As nanomáquinas moleculares, incluindo nanomontadores, podem ser invisíveis a olho nu e distribuídas no espaço, aguardando um comando de produção. Tal situação pode ser caracterizada como a transformação da natureza em força produtiva direta, ou seja, a eliminação das relações tradicionais de produção na sociedade. Tal estado de coisas poderia teoricamente ser caracterizado pela ausência de um Estado, a ausência de relações mercadoria-dinheiro e um alto nível de liberdade das pessoas. Deve-se notar, porém, que tal previsão ainda não pode ser aplicada para descrever as consequências da introdução da produção molecular, pois tais tecnologias também servirão para reconstruir a própria pessoa, privando a questão das relações laborais e do sistema social em a formulação tradicional.

É mais correto, em nossa opinião, falar - levando em conta a possibilidade prevista de auto-reprodução de nanomontadores - sobre o surgimento de recursos praticamente ilimitados. Esta será uma ruptura radical com a tradição histórica e evolutiva de um milhão de anos, quando as relações entre as pessoas foram construídas e desenvolvidas no contexto da luta por recursos limitados. Na nova situação, a economia tradicional e até mesmo a teoria evolucionária em sua forma atual deixam de ser aplicáveis. A relação entre entidades individuais e o desenvolvimento do sistema que elas compõem serão descritas por outros princípios e padrões que ainda temos que entender ou mesmo construir.

Mesmo antes que a fabricação molecular mude radicalmente a situação econômica, algumas consequências importantes para a economia do desenvolvimento de outras áreas podem ser notadas.

É improvável que as biotecnologias tenham um impacto tão radical nos aspectos econômicos da vida humana, seu principal impacto será direcionado à própria pessoa. No campo das tecnologias cognitivas, o desenvolvimento da inteligência artificial, que orientará muitos nanorrobôs em seu trabalho produtivo, pode se tornar uma conquista fundamental em relação à economia.

A tecnologia da informação já está começando a mudar radicalmente as realidades econômicas usuais. Em particular, o princípio da abundância de recursos é mais evidente nesta área. A possibilidade de cópia ilimitada de informações permite maximizar o efeito econômico na escala de toda a sociedade (claro, se o problema de motivar os produtores de produtos de informação for adequadamente resolvido). No exemplo de produtos de informação como Wikipedia, Linux, já estamos vendo os enormes resultados do trabalho não comercial em massa.

Aqui deve-se notar que quando se fala em aumentar a participação da informação em produtos manufaturados, isso significa que o principal valor é a informação sobre o produto necessária para sua reprodução, e não os recursos diretamente utilizados na produção. À medida que as capacidades de fabricação evoluem (robótica, impressoras 3D acessíveis, máquinas universais de produção de desktop, etc. (todas já disponíveis), sem mencionar a promessa da fabricação molecular), a participação dos custos de recursos e mão de obra continuará a diminuir. Já hoje, não são incomuns as situações em que informações sobre objetos materiais são distribuídas gratuitamente pelas partes interessadas, o que leva a consequências econômicas inesperadas.

No futuro, as tecnologias de informação e comunicação serão integradas ao sistema de produção global, permitindo que a nanotecnologia e a inteligência artificial operem com a maior eficiência.

O desenvolvimento da sociedade será em grande parte determinado por mudanças nas forças produtivas. A transformação do trabalho, cujas principais tendências já se manifestam na atualidade, exigirá o redirecionamento das forças e energias criativas liberadas e uma mudança nas prioridades das pessoas. As redes sociais mencionadas acima vão ampliar o leque de possíveis relacionamentos. Se as previsões sobre o movimento em direção ao desenvolvimento "noosférico" estiverem corretas, as relações associadas à atividade criativa e cognitiva se desenvolverão. Em geral, em relação ao desenvolvimento social da sociedade em algumas décadas (exatamente tais termos são indicados por especialistas, prevendo o surgimento de nanomontadores? Ainda há mais perguntas do que respostas.

No entanto, é provável que parte das estruturas sociais existentes permaneça por muito tempo com apenas pequenas alterações. No entanto, no futuro, a crescente autonomia levará ao surgimento de novas comunidades, novas normas sociais dentro dos antigos sistemas. Muitas subculturas, como desenvolvedores de código aberto, jogadores de RPG online multiplayer, etc., agora existem em grande parte ou inteiramente online.

Qual será a cultura da humanidade em processo de transformação, é difícil dizer. Mas esse processo pode ser seriamente afetado por mudanças nos padrões morais e éticos, que inevitavelmente ocorrerão exatamente como resultado do desenvolvimento das tecnologias modernas. O desenvolvimento de tecnologias cognitivas possibilitará a construção de sistemas éticos. Idéias sobre ações éticas e antiéticas podem ser controladas. Tecnologias semelhantes podem ser usadas primeiro em relação a criminosos condenados (exclusão de agressividade) e depois usadas de forma mais ampla. O critério do prazer, um dos critérios éticos mais importantes desde a época de Epicuro, também está sendo transformado - será possível receber prazer sem estar vinculado a ações ou eventos específicos.

Como a civilização se desenvolverá do ponto de vista do nível biológico de sua organização? Já hoje, muitas pessoas devem suas vidas à tecnologia médica moderna. No futuro, esse fenômeno se manifestará cada vez mais: engenharia genética, órgãos artificiais e outras tecnologias médicas serão responsáveis ​​por reduzir a mortalidade e aumentar a expectativa de vida. Além disso, as pessoas modificadas e aprimoradas por tecnologias convergentes começarão a constituir uma proporção crescente da população. Gradualmente, a importância do componente artificial (criado ou controlado usando bio- e cogno-tecnologias) aumentará.

Podemos dizer que a evolução biológica do homem será retomada.

Claro, isso já aconteceu no passado. Centenas de milhares de anos atrás, os ancestrais do homem moderno passaram por mudanças biológicas significativas, levando ao surgimento da mente. Aconteceu que, a partir de um certo momento, o aumento das habilidades intelectuais permitiu que as pessoas aumentassem radicalmente a taxa de sobrevivência de seus filhos, e a adaptabilidade permitiu que uma pessoa desenvolvesse continuamente mais e mais novos territórios. Isso levou a uma diminuição gradual na importância da seleção natural biológica. O homem geneticamente moderno difere pouco de seus ancestrais pré-históricos. Mas as mudanças biológicas humanas não são coisa do passado.

Num futuro próximo, eles serão implementados em um novo nível, com a ajuda da intervenção direta no código genético e nos processos da vida humana. Duas áreas-chave podem ser distinguidas aqui: a reestruturação do corpo humano e a reestruturação de sua mente.

Remodelar o corpo usará biotecnologia, remodelar a mente usará tecnologia cognitiva. É claro que os mecanismos de reestruturação serão semelhantes em muitos aspectos - decifrar o ano genético, tecnologias celulares, modelar processos bioquímicos, implantar dispositivos eletrônicos, usar robôs nanomédicos etc.

A diferença está no fato de que a reestruturação do corpo humano do ponto de vista de muitas pessoas (esses pontos de vista, é claro, podem mudar) não muda radicalmente a natureza de uma pessoa, enquanto a reestruturação da mente, o trabalho do cérebro, sim. Parece óbvio que não há diferença fundamental entre as possibilidades obtidas através da modificação corporal e o uso de ferramentas externas. Existem, é claro, diferenças de acessibilidade, eficácia, etc., mas mesmo com todas essas modificações, muitos ainda considerarão a pessoa modificada como uma pessoa.

Também é interessante o cenário de rejeição de algumas qualidades humanas (ou seja, a criação de não “mais que uma pessoa”, mas “menos que uma pessoa” ou “além de uma pessoa”). Exemplos hoje são amputadores, eunucos voluntários, anti-sexo (assexuais), anticrianças (sem filhos) e outras subculturas modernas cujos membros recusam partes do corpo, alguns aspectos do comportamento ou atividades sociais. No caso da modificação da consciência e da mente, a situação é radicalmente diferente.

O problema da inteligência humana aprimorada ainda não está suficientemente desenvolvido. Embora alguns autores acreditem que não há diferença fundamental entre quaisquer criaturas suficientemente complexas, essa abordagem dificilmente pode ser diretamente aplicável para comparar as capacidades intelectuais do homem e a superinteligência.

A questão dos limites da "humanidade" pode muito bem se tornar uma das principais questões políticas no futuro. Ao mesmo tempo, deve-se entender claramente que a melhoria da mente humana (seu trabalho) já é possível hoje no âmbito da abordagem chamada “completude da mente” ( aumento de inteligência http://website/bazovaya-sistema-modeliro http://www.telegraph.co.uk/news/main.jhtml?xml=/news/2006/09/15/wbionic15.xml

Um sistema funcional é um conceito que inclui seres vivos e máquinas de complexidade variável.

Em primeiro lugar, no nível de organização do sistema, a transição para níveis hipotéticos de pico e femto é menos interessante, embora, se possível, também seja implementada.

Matriz Científica de Mikhail Kovalchuk

Ao longo de centenas de anos de desenvolvimento, a humanidade construiu um sistema altamente especializado de ciência e educação. Por um lado, este sistema é único, pois permitiu a criação de uma civilização moderna. Por outro - um beco sem saída. O estado que aceitar o desafio da organização interdisciplinar da ciência estará entre os líderes do século XXI. O futuro pertence às tecnologias convergentes, diz o diretor do Instituto Kurchatov Mikhail Kovalchuk .

Mikhail Kovalchuk: “Precisamos apostar no desenvolvimento de tecnologias convergentes. Isso permitirá que a Rússia decole da mesma maneira que decolamos na energia nuclear ou no espaço.”

Com o desenvolvimento de tecnologias convergentes, muitos cientistas associam a sexta onda de desenvolvimento tecnológico, que deve começar em 2010. Previsões de cientistas foram a base do famoso relatório sobre tecnologias convergentes NBIC (N - nano, B - bio, I - info e C - cogno) preparado há vários anos pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA e pelo Departamento de Economia dos EUA. Mas mesmo antes do aparecimento do relatório americano, em 1998 Mikhail Kovalchuk propôs sua própria ideologia de combinar as mesmas quatro áreas do conhecimento. Agora o Instituto Kurchatov dirigido por ele está organizando Centro de Tecnologias Convergentes onde esta idéia encontra implementação prática: a pesquisa cognitiva será desenvolvida em estreita interação com o trabalho no campo da biologia celular e molecular, biotecnologia, física, química, nano e tecnologias da informação.

Como alcançar um trem que parte

A ciência e a educação russas ficaram fora do processo de desenvolvimento mundial por 15 a 20 anos. Enquanto o trem estava em movimento, ficamos parados. E, nesse sentido, qualquer tentativa de alcançar o trem que parte, de se agarrar ao último vagão, é absolutamente sem sentido, disse Mikhail Kovalchuk no MEPhI na conferência internacional "Abordagens inovadoras e tecnologias da informação para a introdução de uma nova geração de padrões estaduais para o ensino profissional superior."

“Precisamos apostar no desenvolvimento de tecnologias convergentes”, diz o diretor do Instituto Kurchatov. “Isso permitirá que a Rússia decole da mesma maneira que decolamos uma vez na energia nuclear ou no espaço.”

O problema é que o desenvolvimento de tais tecnologias requer uma abordagem interdisciplinar, e a ciência (tanto russa quanto global) vem se desenvolvendo ao longo de um caminho altamente especializado há muitos anos. Para resolver um problema como, por exemplo, projetar um olho artificial (um exemplo, segundo Kovalchuk, é populista e cientificamente não totalmente correto, mas muito específico e compreensível), você precisa reunir uma dúzia e meia de pessoas de diferentes especialidades, colocá-los em uma sala, dar-lhes dinheiro e estabelecer um objetivo comum. E somente neste caso será possível alcançar o desejado.

“O sistema existente é contra uma abordagem interdisciplinar”, Mikhail Kovalchuk está convencido. - Por exemplo, a Academia Russa de Ciências parece ser uma organização multidisciplinar. Mas cada departamento - física, química, biologia, etc. cercado por um muro alto um do outro. Cada um tem seu próprio dinheiro, suas próprias instituições, suas próprias conferências, periódicos… Todo o sistema é montado para garantir que as áreas científicas não se misturem.”

Foi assim que aconteceu historicamente. Mais de 300 anos atrás, no tempo de Newton, havia apenas uma ciência - a ciência natural, e apenas um tipo de cientista - o cientista natural. À medida que as ferramentas da ciência e as ideias sobre o mundo melhoraram, as pessoas começaram a destacar diferentes setores em uma única natureza que eram mais fáceis de entender - física, química, biologia etc. Como resultado, ao longo de centenas de anos de desenvolvimento, a humanidade construiu um sistema altamente especializado de ciência e educação.

• Por um lado, este sistema é único, porque a civilização moderna foi criada com sua ajuda. Por outro lado, acabou sendo um beco sem saída. Portanto, não é por acaso que surgiu a ideia de lançar um colisor, que deve simular o big bang que ocorreu há 14 bilhões de anos, quando surgiu o Universo. Da quantidade total de energia e matéria que apareceu no momento da explosão, a humanidade entende e usa apenas cinco por cento. Isso significa que vivemos em uma espécie de mundo ilusório, que é apenas cinco por cento do mundo real, observa Mikhail Kovalchuk.

A humanidade agora tem um conhecimento sério no campo da natureza orgânica viva, bem como tecnologias superdesenvolvidas. A combinação dessas possibilidades é o próximo passo no desenvolvimento da ciência e da tecnologia.

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Informação e nanotecnologias - uma prioridade supra-indústria, uma base única para o desenvolvimento de todos os setores da nova economia intensiva em ciência de uma sociedade pós-industrial - Da apresentação de Mikhail Kovalchuk

O estado que aceitar o desafio da organização interdisciplinar da ciência e seguir o caminho da criação de um novo sistema estará entre os líderes do século XXI.

Info e nano - a base da associação

O estreito princípio setorial de organização da ciência e da educação predeterminava a natureza setorial da economia. Se traçarmos os estágios do desenvolvimento industrial, surgiram as primeiras tecnologias de ramos (metalurgia, indústria química, materiais de construção, mineração etc.), depois começaram a se desenvolver as integradas (microeletrônica, engenharia de grande escala, energia etc.).

• Algumas décadas atrás, pela primeira vez, tecnologias fundamentalmente diferentes apareceram pela primeira vez - tecnologias da informação que afetam o desenvolvimento de todas as outras tecnologias e ramos do conhecimento. A nanotecnologia tornou-se outro elemento unificador. A informação e as nanotecnologias nos devolvem à unidade da imagem do mundo, à ciência natural. A nanotecnologia é uma prioridade supra-indústria, uma base única para o desenvolvimento de todos os setores da nova economia intensiva em ciência de uma sociedade pós-industrial.

Entre as principais características do atual estágio de desenvolvimento da esfera científica Mikhail Kovalchuk destacou:

• 1) transição para nanoescala, mudança de paradigma de desenvolvimento - da análise à síntese,
• 2) convergência e interpenetração da matéria inorgânica e do mundo orgânico da natureza viva,
• 3) uma abordagem interdisciplinar em vez de especializações restritas.

Supertecnologia + Vida Selvagem

• O caminho que está ligado ao lançamento do futuro implica a combinação das capacidades das tecnologias modernas, principalmente a microeletrônica, com "construções" criadas pela natureza viva. Seu objetivo: a criação de sistemas técnicos antropomórficos.

Para o desenvolvimento de pesquisas interdisciplinares, ciências convergentes, é necessário formar especialistas de uma forma diferente, precisamos de pessoas com formação mais ampla, que entendam diferentes ciências

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Um Centro de Tecnologias Convergentes está sendo organizado no Instituto Kurchatov: a pesquisa cognitiva será desenvolvida lá em estreita cooperação com o trabalho no campo da biologia celular e molecular, biotecnologia, física, química, nano e tecnologias da informação

O principal objetivo do desenvolvimento da ciência e da tecnologia em uma sociedade industrial é estudar o "dispositivo" e as capacidades de uma pessoa e copiá-los na forma de sistemas técnicos modelo - áudio, vídeo etc.

“Estudamos as capacidades humanas e as copiamos na forma de modelos de sistemas técnicos”, diz Mikhail Kovalchuk. - Nesse sentido, a microeletrônica é um exemplo perfeito. Há 60 anos começou a era do computador, a eletrônica de semicondutores. Mas o que foi e continua sendo o computador mais perfeito? Cérebro humano.

A célula elementar de um cristal de qualquer proteína contém dezenas e, mais frequentemente, centenas de milhares de átomos, e em um cristal de silício, do qual é feito um circuito integrado, existem apenas oito átomos. Há 60 anos, a parte biológica não era apenas incompreensível, mas inacessível ao entendimento. E com silicone - mais ou menos claro. E a humanidade, tendo gasto trilhões de dólares no desenvolvimento da microeletrônica, brincou com oito átomos em uma célula unitária.

• Durante este tempo, graças à pesquisa fundamental, quero enfatizar isso, a construção de centros de sincrofasotrons, ressonância magnética nuclear, supercomputadores, etc., entendemos muito profundamente a estrutura das proteínas. A humanidade agora tem um conhecimento sério no campo da natureza orgânica viva, bem como tecnologias superdesenvolvidas. A combinação dessas possibilidades é o próximo passo no desenvolvimento da ciência e tecnologia.”

O principal objetivo do atual estágio pós-industrial do desenvolvimento da sociedade é a reprodução dos sistemas de vida selvagem. A primeira etapa: combinar as capacidades tecnológicas da microeletrônica moderna com as conquistas no campo do conhecimento da vida selvagem (nanobiotecnologia). Estamos falando da criação de sistemas técnicos híbridos, antropomórficos, do tipo biônico. A segunda etapa é a integração das plataformas de nano-biossensores criadas na primeira etapa. Ou seja, a criação de tecnologias para desenho atômico-molecular e auto-organização baseadas em átomos e moléculas bioorgânicas. E como resultado - sistemas biorobóticos.

Centro de tecnologias NBIK

O Centro de Nano-Bio-Ciências e Tecnologias Convergentes está sendo formado no Instituto Kurchatov (no âmbito da FTP "Nanoindústria e Nanomateriais"). Inclui: o Centro Kurchatov de Radiação Síncrotron e Nanotecnologias, o Centro de Nano-Biociências e Tecnologias, o Reator de Nêutrons de Pesquisa IR-8 e o Centro de Processamento de Dados.

• O centro síncrotron foi totalmente modernizado em um ano e em vez de seis mil metros agora são quase 20 mil - em vez de dez estações agora pode haver 40. A área total do prédio do centro científico e tecnológico de nanotecnologia ultrapassa 15 mil metros quadrados, salas limpas - quase seis mil metros quadrados. Um centro de supercomputadores está sendo formado - agora 30 teraflops, até o final do ano serão 120, em 2010 - 300.

O Instituto Kurchatov tem uma linha de engenharia genética - você pode decifrar o genoma. O mesmo sistema pronto para uso existe apenas em duas das principais universidades dos EUA - Caltech e MIT. Há uma divisão de tecnologias celulares, que tratará, entre outras coisas, de células-tronco. Começamos a formar uma unidade médica. Dois anos atrás, o Instituto de Pesquisa Cognitiva foi estabelecido. Agora o centro da neurociência está sendo formado. Está sendo criado um enorme departamento humanitário, no qual trabalharão linguistas, filósofos, psicólogos, sociólogos e outros especialistas.

“A questão da formação interdisciplinar de pessoal é de particular relevância”, Mikhail Kovalchuk. - Para que esses centros NBIC funcionem, é necessário formar especialistas de uma forma diferente. Para o desenvolvimento de pesquisas interdisciplinares, ciências convergentes, são necessárias pessoas, mais amplamente educadas, que possam compreender diferentes ciências.”

Medidas concretas já estão sendo tomadas para resolver este problema. Por exemplo, com base no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, está sendo criada uma faculdade para o treinamento de especialistas da NBIC. Além disso, a prática de selecionar alunos após o quarto ano está sendo introduzida na Universidade Estadual de Moscou e por dois anos eles são ensinados de acordo com princípios interdisciplinares.

“Não estou pedindo a eliminação do sistema altamente especializado de treinamento de pessoal”, enfatizou Mikhail Kovalchuk. - Mas paralelamente a isso, em cada direção, é necessário organizar a formação de especialistas supradisciplinares. Esta é uma tarefa extremamente importante para a formação de uma nova ordem tecnológica.”

Ao longo do último quarto de século, testemunhamos o surgimento e o desenvolvimento explosivo de novas áreas da ciência e tecnologia que transformaram a vida humana e a economia global. A rápida disseminação da Internet, comunicações móveis, laptops e computadores de mão, disponíveis ao público em geral, anunciou o advento da era da informação. Decifrando o genoma humano, o surgimento de novos métodos para diagnosticar e tratar doenças graves (como câncer, infarto, AIDS, malária, etc.) melhora a saúde. A criação dos mais recentes materiais de construção, tecnologias de impressão 3D está mudando a indústria.

Esta lista continua. Literalmente agora, diante de nossos olhos, está ocorrendo o desenvolvimento da astronáutica privada, que parecia fantástica há alguns anos, que tirará dos Estados o monopólio dos voos espaciais. Começa a distribuição em massa de veículos elétricos, o que promete provocar mudanças tectônicas no mercado de energia e, se não o fim, uma redução no consumo de petróleo pela humanidade.

A maioria desses avanços tecnológicos ocorreu no Ocidente, principalmente nos EUA, onde trabalham mais de 50% dos cientistas mais citados do mundo (mais de 1.500 de cerca de 3.000, de acordo com uma lista da Thomson Reuters de 2015). Talvez os russos simplesmente não tenham o espírito empreendedor? Mas aqui estão estatísticas de um campo de atividade diferente, lidando com uma amostra numérica comparável de participantes. Segundo a revista Forbes, no final de 2015, do número de bilionários do dólar no mundo, pouco superior a 1800, a Rússia responde por 88. É uma pena, claro, para o Estado, porque há apenas um ano havia mais eles (111 pessoas).

É triste afirmar que, no mesmo período, nosso país, que há um quarto de século era uma das principais potências científicas do mundo, saiu do topo, e possivelmente o segundo dez países no campo da ciência e tecnologia científica . A mesma lista dos cientistas mais citados do mundo, segundo a Thomson Reuters, incluía apenas três pessoas da Rússia em 2015 (em 2014, essa lista incluía cinco cientistas trabalhando permanentemente na Rússia e mais quatro indicavam uma afiliação secundária na Rússia). Muito à frente da Rússia não estão apenas os principais países europeus, Japão e China com a Índia, mas também a Arábia Saudita (ainda, provavelmente, devido aos professores legionários altamente pagos, mas eles estão preparando brotos em casa). Mesmo no Irã, apesar de décadas de sanções, há o dobro - sete - cientistas altamente citados. As razões para esse estado da ciência na Rússia são bem conhecidas, foram discutidas repetidamente na mídia e não queremos nos debruçar sobre elas agora.

Vale destacar, no entanto, que algumas das ações realizadas no país nos últimos anos tiveram como objetivo auxiliar a ciência e visam modernizá-la. Isso inclui a criação da Russian Science Foundation, um programa para melhorar a competitividade das universidades russas, atraindo cientistas de ponta (por meio de mega-subsídios), uma tentativa de criar uma universidade tecnológica de classe mundial (Skoltech). Programas semelhantes foram implementados anteriormente com grande sucesso em muitos países - China, Cingapura, Coréia do Sul e até Arábia Saudita, que nos últimos anos conseguiu atrair um número significativo de cientistas de destaque para trabalhar e ensinar em suas universidades.

Vale a pena notar os esforços dos próprios cientistas em institutos científicos russos para proteger os interesses da ciência genuína (Comissão de Controle Público na Esfera da Ciência, a Conferência de Cientistas, o Clube 1 de Julho) e a luta contra a pseudociência e a disseminação de plágio em trabalhos científicos (o projeto público Dissernet) . Espera-se que esses esforços levem a uma melhoria no estado da ciência e tecnologia na Rússia e contribuam para a modernização do país a longo prazo. Em todo o caso, há um trabalho sério e árduo a fazer, que se torna mais complicado não só pela situação económica desfavorável, mas também pela situação em que se encontra a Academia das Ciências.

E neste contexto, o projeto de conceito da Estratégia para o Desenvolvimento de Tecnologias Convergentes, desenvolvido no Centro Nacional de Pesquisa "Instituto Kurchatov" e vigorosamente pressionado por ele em vários órgãos governamentais, soa dissonante. Além disso, a implementação dessa estratégia parece ser proposta para alocar uma parte significativa do orçamento científico da Rússia, que já está diminuindo rapidamente devido à depreciação do rublo (afinal, os cientistas russos precisam comprar reagentes e instrumentos no exterior). Ao mesmo tempo, havia propostas de “consolidação”, ou seja, a concentração de cientistas e sua gestão sob um “teto”. O que está escondido por trás do termo "tecnologias convergentes", por trás desse projeto e dessas conversas?

Deve-se dizer que o termo "tecnologias convergentes" não é de forma alguma novo. O próprio esboço da estratégia contém uma referência aos autores americanos William Sims Bainbridge e Michael C. Roco, que usaram o termo já em 2001. É significativo que nem um nem outro sejam cientistas que trabalham ativamente, mas sim divulgadores (ou mesmo lobistas) da ciência.

Dr. Rocko foi um promotor ativo da nanotecnologia no início dos anos 2000 e desempenhou um papel na organização de uma campanha em torno desta área com a participação de cientistas, políticos e funcionários proeminentes. Isso acabou levando à Iniciativa Nacional de Nanotecnologia dos EUA (Lei de Pesquisa e Desenvolvimento de Nanotecnologia do Século XXI) em 2003.

A especialidade de W. Bainbridge é a sociologia da religião. De sua caneta saíram muitos livros para um grande público com títulos cativantes: "A Teoria da Religião" ("Uma Teoria da Religião"), "O Poder de Satanás: O Culto da Psicoterapia do Diabo" ("O Poder de Satanás: Uma Psicoterapia Desviante") Cult"), "An Information Technology Surrogate for Religion" e similares.

Seja como for, a ideia de Bainbridge e Rocko envolveu a unificação das nano-, bio-, info- e tecnologias cognitivas, levando ao surgimento de uma nova disciplina convergente - NBIC, nos termos da Estratégia para o Desenvolvimento de Tecnologias Convergentes propostas na Rússia.

Que a pesquisa interdisciplinar é importante e que novas descobertas muitas vezes se formam na interseção das ciências é um fato bem conhecido. O universalismo e a natureza enciclopédica dos grandes cientistas do passado no período pós-newtoniano tornaram-se praticamente inacessíveis - foi assim que cresceu a árvore da ciência em constante ramificação. A criatividade científica foi forçada a se trancar em uma estrutura cada vez mais estreita dentro das disciplinas individuais. Mas para compensar o estreitamento desses limites e superar as barreiras emergentes, cientistas de diferentes especialidades e escolas aprenderam a cooperar, engajar-se na cocriação na interseção de várias disciplinas científicas.

Além disso, não é incomum que cientistas de uma determinada especialidade migrem de uma área para outra durante sua vida criativa ativa. Tudo junto, isso cria as condições para a fertilização interdisciplinar criativa "cruzada" mútua. Como exemplo, podemos citar a contribuição para a formulação da questão e o primeiro passo para desvendar o código genético, feita por nosso destacado físico teórico compatriota Georgy Antonovich Gamow. Mais recentemente, os autores deste artigo participaram da conferência científica da RASA (diáspora de língua russa nos Estados Unidos), dedicada à herança criativa de Gamow.

No final dos anos 1920 e início dos anos 1930, antes de deixar a Rússia, Gamow fez uma contribuição fundamental para a teoria das reações nucleares (em particular, isso levou a uma compreensão do papel das reações termonucleares e possibilitou o cálculo de suas taxas). Nos Estados Unidos, na década de 1950, mergulhou de cabeça na genética molecular, colaborou com importantes bioquímicos (o enorme papel de Gamow nessa colaboração interdisciplinar foi escrito em detalhes em suas memórias pelo Prêmio Nobel Francis Crick, co-descobridor da estrutura do molécula de DNA). Deve-se notar que Gamow, Crick e seus colegas, como muitos outros cientistas reais que estão trabalhando ativamente hoje, não precisavam do teto permanente de nenhuma instituição comum para cooperar frutíferamente.

Claro que, quando se trata de problemas específicos que exigem cooperação interdisciplinar para desenvolver e criar um produto específico dentro de um determinado prazo, a mobilização de cientistas, engenheiros e fabricantes de vários perfis e seu trabalho “sob o mesmo teto” pode ser ditado pela vida . Assim foi com o projeto Manhattan nos EUA e com o trabalho no projeto atômico na União Soviética. No entanto, hoje estamos testemunhando o rápido desenvolvimento de vários formatos de pesquisa interdisciplinar, que, via de regra, não exigem o confinamento dos participantes sob o mesmo teto, mesmo que tenha sido o famoso Instituto Kurchatov no passado.

Além disso, um telhado tão único pode até ser prejudicial, já que “paredes” geralmente são anexadas a ele, separando os participantes do processo científico. Afinal, é impossível prever com antecedência qual cientista da área A terá uma ideia que exija cooperação com um cientista da área B. Se você escolher 10 entre 100 cientistas da área A e 10 entre 100 cientistas da área B em avançar, colocá-los sob o mesmo teto e dizer: “Cooperar”, então pode haver 100 (10 x 10) colaborações possíveis em vez de 10.000 (100 x 100). Ou seja, com tal “consolidação”, a probabilidade de um grande sucesso diminui em 100 vezes! Na realidade, não existem duas áreas, mas muito mais, então o dano não será 100 vezes, mas muito mais. Além disso, ficando sob o mesmo teto, os cientistas começam a cozinhar em seu próprio suco, se acalmam com o que foi alcançado e inevitavelmente perdem seu potencial criativo.

Outro exemplo vem da conhecida indústria farmacêutica. As gigantescas empresas farmacêuticas que emergem da consolidação de grandes empresas estão bem equipadas para gerenciar e diversificar o risco. No entanto, eles perdem a capacidade de inovar até certo ponto e precisam coexistir e interagir com empresas de biotecnologia muito menores, que geralmente não são lucrativas, mas avessas ao risco e têm grande potencial de inovação. Uma situação semelhante se desenvolveu em outras áreas da ciência e tecnologia.

Da mesma forma, a ciência "acadêmica" está sendo organizada nos países líderes hoje. Por um lado, eles mantêm um sistema de universidades poderosas, laboratórios nacionais e outras instituições similares que mantêm a infraestrutura para atividades científicas e educacionais. Por outro lado, vários centros e projetos interdisciplinares, geralmente não muito grandes, estão sendo criados ao mesmo tempo, unindo cientistas em torno de novas áreas promissoras e tendo significativa independência na distribuição de fundos e recursos alocados.

Ao mesmo tempo, a ideia de criar tais centros e projetos é justamente superar barreiras não apenas entre disciplinas, mas também entre vários departamentos, instituições e dentro das universidades - faculdades e departamentos. São precisamente esses centros que às vezes são chamados de centros de excelência (em inglês, centros de excelência). Eles são sempre criados por um período finito (5-6 anos, em casos raros até 10 anos) com base em financiamento competitivo (subvenção), experiência independente e monitoramento anual subsequente por especialistas independentes. Esses centros podem estender suas atividades, se apropriado, ou ser fechados se não estiverem funcionando de forma satisfatória. Eles quase nunca são criados por decisão do governo, mas são patrocinados por fundações científicas nacionais.

Mas quando, como resultado da atividade inovadora de muitos cientistas, surge uma direção realmente importante, compreensível e clara da ciência, exigindo a alocação de enormes recursos para uma espécie de "projeto de Manhattan", torna-se necessário recorrer ao presidente e governo para financiamento especial. Este foi o caso das nanotecnologias há cerca de uma década, quando os programas nacionais de nanotecnologia foram formados primeiro nos EUA e depois em outros países líderes.

Vários cientistas já receberam vários prêmios Nobel por sua contribuição científica para o desenvolvimento da nanotecnologia. Na Rússia, esforços significativos e recursos materiais nesta área foram concentrados em Rosnano, que implementa a política estatal para o desenvolvimento da nanoindústria. A comunidade científica e de engenharia, bem como a comunidade financeira e económica do nosso país ainda não fez um balanço dos primeiros quase dez anos de trabalho de toda a cadeia de organizações nesta área.

Quanto à convergência, para avaliar a situação atual, vale a pena consultar o relatório “Convergência. Facilitando a integração interdisciplinar das ciências da vida, ciências físicas, engenharia e além” (“Convergência. Facilitando a Integração Transdisciplinar das Ciências da Vida, Ciências Físicas, Engenharia e Além”), que foi preparado em 2014 por uma comissão autorizada criada pelo National Council for research - NRC (Conselho Nacional de Pesquisa) sob a liderança de um cientista de destaque, membro de todas as três academias nacionais dos EUA Joseph De Simone (Joseph DeSimone), colega de um dos autores.

O relatório enfatiza a importância da colaboração interdisciplinar e o fato de que no estágio atual
No desenvolvimento da ciência, a interpenetração das disciplinas é fundamentalmente aprimorada e leva ao surgimento acelerado de novas descobertas e inovações. Programas interdisciplinares bastante específicos em vários campos são citados como exemplos de sucesso: por exemplo, Nanotecnologia do Câncer ou Pesquisa do Cérebro através da Promoção de Neurotecnologias Inovadoras.

Este relatório abrangente conclui com recomendações para uma maior organização do trabalho e cooperação entre várias agências, fundações científicas, universidades e laboratórios, a fim de facilitar a interpenetração dos campos científicos e criar as condições mais favoráveis ​​para uma cooperação interdisciplinar criativa.

Como estratégia para atingir esse objetivo, a Comissão De Simone propõe a auto-organização em torno de temas comuns, problemas ou problemas científicos complexos, a criação de programas educacionais interdisciplinares, o recrutamento de pesquisadores e professores nas universidades para atuar em áreas interdisciplinares e a coordenação em nacional para apoiar esse trabalho. Não se fala neste relatório sobre qualquer NBIC como uma disciplina separada, muito menos a criação de um programa nacional com a alocação de financiamento significativo para algumas “tecnologias convergentes” e a concentração desses recursos em uma mão.

Ainda mais incompreensível é o desejo da Rússia em uma pressa incrível de elevar a ideia do NBIC, que era e ainda continua sendo uma teoria absolutamente especulativa (ou mesmo uma fantasia) e, 15 anos após seu surgimento nos Estados Unidos, não ganhou nem o apoio de cientistas proeminentes nem a atenção do governo americano. Por que a teoria que se originou nos Estados Unidos e não recebeu nenhum desenvolvimento lá, é hoje oferecida como a locomotiva da ciência russa com a alocação de fundos significativos apropriados, que se propõem serem retirados dessa mesma ciência?

É difícil para os céticos evitar comparar a abordagem proposta com algum novo método de compartilhamento de recursos sob o teto do Centro Nacional de Pesquisa “Instituto Kurchatov”, cujos líderes atuais afirmam que na Rússia “expandiu e enriqueceu fundamentalmente a teoria americana” de W. Bainbridge e M. S. Roko. De fato, a Estratégia para o Desenvolvimento de Tecnologias Convergentes afirma que o NBIC se propõe a ser complementado e expandido às custas das ciências sociais e humanas para que o NBICS russo seja obtido. Não são oferecidos detalhes específicos e nem um único exemplo da aplicação bem-sucedida do conceito de tecnologias convergentes é dado no documento.

Ler a Estratégia deixa uma impressão muito estranha. Primeiro, com exceção de palavras gerais, não há conteúdo científico - basicamente apenas uma coleção de frases vagamente relacionadas. Em segundo lugar, a extrema superficialidade e desleixo do que está escrito é surpreendente. Assim, por exemplo, a explicação do termo "nanotecnologia" é quase literalmente tirada da "Wikipedia" russa: "uma abordagem para o projeto de materiais através do projeto atômico-molecular". E embora não haja nada de vergonhoso em usar a Wikipedia, em nossa opinião, neste caso esta definição é muito mal sucedida e não reflete a essência da ciência, uma vez que a nanotecnologia é principalmente a ciência e tecnologia de objetos em nanoescala.

Parece que o documento que está sendo preparado para as autoridades estaduais e reivindicando o status de iniciativa presidencial deveria ter sido elaborado com mais cuidado. É difícil se livrar da ideia de que a elaboração de documentos dessa qualidade para o presidente, o governo ou outras autoridades estaduais é uma manifestação de desrespeito a essas instituições. Este documento não pode ser comparado com os documentos que outrora foram preparados para o governo soviético, nem com os relatórios sobre questões científicas publicados nos EUA, incluindo o já mencionado relatório da Comissão De Simone.

Ao mesmo tempo, a Estratégia enfatiza repetidamente que o conceito está sendo desenvolvido de acordo com as instruções do Presidente e do Governo da Federação Russa, e propõe medidas muito cardinais para a ciência russa, incluindo a aprovação de um programa estatal especial sobre convergência tecnologias, a reestruturação dos programas estaduais existentes com a alocação de aproximadamente 10% dos orçamentos para tecnologias convergentes, a formação de um fundo estadual separado para o desenvolvimento de tecnologias convergentes, a formação de um fundo fora do orçamento para financiamento de tecnologias convergentes e outras medidas. De acordo com este documento, para implementar o conceito de tecnologias convergentes, um grande número de organizações deve estar envolvido, desde a Administração Presidencial e o Conselho de Segurança até ministérios e departamentos, universidades e até municípios. O Instituto Kurchatov foi nomeado entre os artistas.

Curiosamente, o relatório analítico Estratégias C&T de Seis Países de 2010: Implicações para os Estados Unidos do Conselho Nacional de Pesquisa (NRC) concluiu que a Rússia continuará a se concentrar na gestão vertical de questões como energia nuclear e espaço, em vez de criar inovações ecossistemas científicos e tecnológicos que assegurem o crescimento econômico em áreas amplas. O relatório previu que a Rússia continuaria sendo um jogador sério em áreas onde tem uma vantagem de recursos naturais ou liderança histórica, como tecnologia espacial, mineração e fornecimento e energia.

No entanto, os avanços em novos campos - nanotecnologia, tecnologia médica, farmacêutica e ciência da computação - serão modestos em escala global, pois o sucesso neles requer uma mudança fundamental na política de pesquisa, incluindo descentralização da tomada de decisões e financiamento, abertura e cooperação ativa entre cientistas. Essas conclusões foram feitas antes da criação de novos mecanismos de financiamento e outros esforços para modernizar a ciência na Rússia, que mencionamos acima. No entanto, é significativo que, seis anos após essas conclusões, ainda se fale na Rússia sobre a necessidade de “consolidar” e centralizar os cientistas nos antigos moldes soviéticos.

Assim, resumindo a análise do projeto de Estratégia para o Desenvolvimento de Tecnologias Convergentes e os apelos à “consolidação”, podemos concluir que, em nome de tarefas opacas, obscuras e cientificamente infundadas, propõe-se mais uma vez reformatar a ciência russa. Em nossa opinião, isso não lhe trará nada além de danos. Acreditamos que, para alcançar o sucesso, é necessário continuar o caminho para a modernização da ciência russa e o desenvolvimento de atividades inovadoras em uma base competitiva e transparente.