ЧЕЛОВЕК, ОБЩЕСТВО, ТВОРЧЕСТВО

«3D-печать заменит молекулярная самосборка» О нано-, био-, инфо- и когнитивных технологиях будущего

Заместитель директора Форсайт-центра Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ Александр Чулок прочитал в ЦПКиО им. Горького лекцию, посвященную научно-техническому прогрессу и его влиянию на человечество. Помимо темы развития технологий, Чулок рассказал о возникновении новых рынков и смерти старых, а также о проблемах, связанных с этими процессами. «Лента.ру» записала основные тезисы лекции.

В ответ на вопрос «как сейчас угадать будущее?» вынужден вас огорчить: это практически невозможно. Однако будущее можно сформировать таким, каким мы хотим его видеть. Наступила экономика ожиданий, которая во многом обусловлена принципиально новыми потребностями, новыми подходами к работе с информацией. Теперь я кратко расскажу о том, какие ключевые изменения ждут нас в ближайшие 20 лет в основных секторах экономики.

Медицина и здравоохранение

Здоровье — это первое, что волнует человека. В России все более заметен тренд на заботу о своем физическом состоянии: все хотят быть подтянутыми, красивыми, спортивными и, конечно, здоровыми. В сфере здравоохранения сейчас наблюдается отчетливая тенденция к персонализации.

Покажу на таком примере. Медицинские разработки позволят адаптировать схему лечения под конкретного человека с опорой на расшифровку его генома (уже сейчас «базовый» набор стоит 100 евро, а что будет, когда стоимость упадет в десять раз?), анализ его окружения, того, как он живет, чем дышит. В перспективе вместо стандартных лекарств будут продаваться индивидуальные схемы лечения, согласно которым, скажем, вам нужно вставать в 6 утра, спать до 9, обязательно есть клубнику и ни в коем случае не находиться на солнце до 10 вечера в Турции, но если это будет солнце Египта — то тогда вопросов нет.

Отдельный вопрос — будут ли пациенты придерживаться необходимой схемы лечения? Большинство принимают таблетки, скажем, не пять дней, как положено, а три и бросают — помогло же, зачем дальше принимать? В случае с хроническими заболеваниями почти каждый второй игнорирует предписания врачей. Забыть о графике приема лекарств и оптимизировать их дозировку позволят имплантируемые микрочипы.

Надеюсь, мы увидим конец традиционной диспансеризации: не нужно будет идти в клинику сдавать анализы, за состоянием организма будет следить специальный наручный браслет. Уже существуют мобильные устройства, фиксирующие десятки разных биометрических показателей.

Готовы ли к таким изменениям большие фармакологические компании? Очевидно, им придется адаптироваться. Как и аптекам, которые в своем нынешнем виде тоже станут не нужны, ведь человек сможет напечатать любой препарат на домашнем 3D-принтере.

С развитием 3D-принтинга связан следующий тренд — замена органов. В прошлом году в Бельгии старушке заменили челюсть, напечатав ее на 3D-принтере. Новость тогда быстро облетела весь мир, однако в общей сложности операция обошлась под миллион евро. Через 20 лет у многих людей в организме появится какой-либо напечатанный орган. Сейчас уже печатают легкое, почку, глаз.

Уйдут в прошлое попытки «починить» то, что уже «сломалось», врачи не будут говорить, мол, вот заболеете, тогда и приходите. Медицина, которая сейчас развивается в США, Германии, Израиле, — это медицина профилактики. Ее базовая задача: предупреждать болезнь, а не лечить ее последствия.

Улучшение свойств человека — еще одна из бурно развивающихся тенденций в медицине. Сейчас происходит сращивание нано-, био-, инфо- и когнитивных технологий, позволяющих кардинальным образом усилить человека, оптимизировать его интеллектуальные и физические особенности буквально за гранью интуиции самого гениального конструктора. Несколько лет назад в швейцарском городе Люцерн состоялся съезд футурологов, которые говорили, что к 2045 году человек обретет бессмертие, а мысли будут передаваться от человека к человеку, что может привести к образованию новых сообществ.

Теперь представьте себе такую картину: 120-летний старичок, который ГТО сдает лучше тридцатилетнего, бегает кросс и у которого мозги работают в пять раз лучше, а опыта в десять раз больше. Работодатель возьмет его, а не молодого, которого еще многому надо обучать. Что же делать 30-летним «лоботрясам»? И это глобальный вызов. Многие страны об этом уже всерьез задумались.

Сейчас появилось много аналитики на основе анализа данных соцсетей, кто-то говорит об их контроле. Но как вы будете контролировать мысли? Например, если раньше в ряде европейских стран, когда вы попадали на запись, сделанную городской камерой, то могли требовать, чтобы вас оттуда вырезали, то сейчас что вы будете вырезать? Спутник? Интерфейс? Facebook или Mindbook?

Очевидно, что технологии будут все сильнее влиять на геополитическую обстановку: если страна не «впишется» в новую технологическую волну, не обеспечит своим гражданам высокое качество жизни, она рискует потерять наиболее активный, пульсирующий идеями креативный слой.

Информационно-телекоммуникационные системы

Мы наблюдаем стремительное тотальное проникновение информационно-телекоммуникационных технологий (ИКТ). Кто бы мог лет 70 назад представить, что мы будем разговаривать с помощью маленьких коробочек? Сейчас почти все ходят с мобильными телефонами, кто-то — со смартфонами в виде браслета. Расстояние между устройством и телом человека составляет 2-3 сантиметра. И оно сокращается, в будущем девайсы просто уйдут под кожу. А еще немного, и у нас появятся интерфейсы мозг-компьютер.

Сейчас сложно представить, как поменяют наше мышление виртуальная реальность и дополненная реальность. Наш социум распадется — мы будем слушать лекцию, сидя в очках виртуальной реальности на даче, при этом находясь в виртуальной комнате или школе. Уже сейчас благодаря сервисам, таким как Coursera, можно смотреть отличные курсы практически по всем областям знаний. Причем пока вы просто слушаете вебинары, но в будущем появятся технологии, позволяющие быть внутри этой виртуальной комнаты.

Например, объем рынка технологий дополненной реальности в хирургии составляет около 5 миллиардов долларов, и это только одно их применение. Уже существуют прототипы шлемов, которые позволяют получать актуальную и полную информацию о строящемся объекте: кто его создал, сколько он стоит и какие у него могут быть проблемы. Это совсем другой уровень анализа, управления и контроля.

Приходит время полностью цифровых фабрик. Например, у компании Amazon.com на складах нет ни одного человека, практически за все процессы отвечают роботы. У нас лишь несколько редких примеров попыток создать такие производства. Очевидно, что эффект их распространения будет равносилен технологиям телеграфа для мира голубиной почты. Мир переходит на платформенные решения, это совсем иная парадигма производства, а мы, например, все пытаемся наладить в стране консолидированную дискуссию по 3D-принтерам, а за рубежом они уже давно продаются в специализированных магазинах, или дискутировать про солнечные батареи, а уже появились разработки прозрачной солнечной батареи. Следующий шаг — заменить ими окна и перейти к полностью энергонезависимому дому. А если он еще подключен к smart grid — умной распределенной энергетической системе, то еще и начнет отдавать энергию в сеть, благодаря чему достигается положительный баланс. Сколько вы платите за электроэнергию? А теперь представьте, что эти деньги будут платить вам.

Энергетика

Скорее всего, энергетика будущего будет автономна, умна, экологична и адаптивна под потребности человека. У многих есть внешние аккумуляторы, заряжающие мобильные устройства, но сейчас уже разработана пленка, позволяющая заряжать телефон за несколько минут. В будущем его батарейка будет служить не 3-4 дня, а месяц или два, годы.

Следующий тренд в энергетике — это все независимое. В Америке уже несколько десятилетий разрабатывается технология автономного солдата, заряжающего снаряжение просто при ходьбе. А теперь представьте, что вы находитесь в своеобразном «энергококоне», вы подключены через специальный костюм или устройство к общей распределительной энергосети. Можно будет обмениваться энергией напрямую. Представленный недавно домашний накопитель Tesla — это только первый ход. Он очень дорогой и пока не особо эффективный, но прорывы в энергетике ожидаются колоссальные.

В классических форсайтах принято изучать не только те тренды, которые, скорее всего, наступят, но и такие события, вероятность наступления которых минимальна, но если они произойдут, то от такого «джокера» мало никому не покажется. Одним из таких, увы, неприятных «джокеров» была авария на «Фукусиме», ее мало кто ожидал, а эффект был колоссальным. Сейчас многие анализируют эффекты от развития доступных технологий извлечения метана из газогидратов, сланцев, добычи нефти нетрадиционных месторождений. Но это все события в зоне нашего управленческого предвидения, а что если у нас будут созданы эффективные, дешевые, «зеленые», при этом миниатюрные источники энергии, например ядерные мини-реакторы? Их влияние на сложившиеся цепочки создания добавленной стоимости будут колоссальными.

Транспорт

Транспортные технологии обеспечат эффект сжатия пространства. К сожалению, российская инфраструктура пока выступает сильным барьером для развития этого тренда в нашей стране. А ведь так хотелось бы провести выходные на Камчатке или Байкале. Пока мы обдумываем планы по дорожному строительству, китайские скоростные поезда всерьез нацелились на преодоление барьера в 1000 километров в час, используя технологии магнитной левитации.

Современные транспортные средства, безусловно, будут функционировать не только на земле, но и в воздухе, причем некоторые могут выйти за пределы атмосферы. Многими странами уже ведутся разработки по созданию «космического лифта». Развитие тросовых систем, включая разработку «космического лифта», позволит изменять орбиты космических аппаратов, перемещать грузы между орбитальными станциями, осуществлять запуски малых космических аппаратов и доставку полезных грузов на орбиту. Ключевой барьер здесь — это сам трос, который должен выдерживать даже не лифт, а собственный вес. Волокно толщиной с волос должно выдерживать тонну (сейчас — 500-600 килограммов). Чтобы сделать такой трос, нужны нанотехнологии. Они произведут настоящую революцию во многих отраслях.

Производство, наука и образование

Сейчас мы пытаемся внедрять аддитивные технологии — 3D-печать, а на смену им придет молекулярная самосборка — это еще более продвинутая технология. На молекулярном уровне можно будет собирать все что угодно. Используя нанофабрики, можно будет создавать вещи, продукты, для производства молока в будущем корова будет не нужна. Эти технологии — «убийцы» 3D-принтеров.

Ключевая проблема во всем умном (умных сетях, городах, домах, предприятиях и пр.) — это моделирование. И тут приходят на помощь наши математики. Здесь у нашей страны определенно есть шансы, чтобы добиться ведущей позиции на рынке. Однако мы наблюдаем интересную закономерность: как только исследователь наращивает уровень цитирования, зачастую меняется его аффилиация, принадлежность к тому или иному университету: если в его ранних работах указано, что человек из России, то в более поздних — бах! — уже какой-нибудь американский университет.

Таким путем шел и Китай. Китайцы выкупали профессоров по индексу цитирования вместе с их семьями, давали им зарплаты как в Америке. Они говорили им: «работайте, но права на созданную интеллектуальную собственность будут принадлежать КНР». Теперь есть китайские машины, китайские самолеты — все made in China.

Мы тратим на науку примерно 15 миллиардов долларов в год, а США — 450 миллиардов долларов. Если смотреть на распределение в мировой науке, то нас там совсем чуть-чуть. И такой момент. Есть метод, который называется «анализ исследовательских фронтов». Если другие ученые вдруг начинают активно цитировать исследователей, которые занимаются определенными областями, значит, именно в этих областях науки возможен прорыв. Но если за рубежом публикации, скажем, по медицине напрямую связаны с биохимией, химией, физикой, инжинирингом, то в публикациях российских ученых этих связей почти нет. У нас основная область науки — это астрономия.

Сейчас мы входим в шестой технологический уклад, для которого характерна конвергенция, иначе говоря, сращивание нано-, био-, инфо- и когнитивных технологий. Говоря «мы», я имею в виду мир. Россия — страна многоукладная, на некоторых наших заводах до сих пор работают доменные печи XIX века.

Кризис вымывает неэффективные производства и вынуждает компании быть конкурентоспособными. Пока они не будут работать в конкурентных условиях, в нашей экономике ничего не наладится. Исследования по репрезентативным выборкам, с замечательной экстраполяцией давали один вывод: у нас настолько нишевые рынки, что просто незачем конкурировать, а если незачем конкурировать, то зачем заниматься инновациями? Однако все подобные планы больших компаний, которые считают, что они изолированы, рушатся одним простым вопросом: «А вы китайцев спросили? А индусы что на этот счет думают?» Мы почему-то считаем, что существуем в некоем ограниченном пространстве — да ничего подобного, все поменяется очень быстро.

Чему стоит учить в условиях новой экономики? Сопромату или теории новых материалов? В авиастроении есть категория людей, которая называется «прочнисты»: они понимают, что происходит при сплавлении разных материалов, знают, как ведет себя крыло самолета в разных условиях. Но когда появляется черный самолет, изготовленный из композитных материалов, эти специалисты не представляют, что происходит с трещиной в крыле, сделанном из 25 спрессованных слоев материала, развалит ли она самолет.

В экономике будущего нужны новые компетенции. Важно понимать, какие ключевые потребности необходимо удовлетворять. В экономике есть такие понятия: b2b («бизнес — бизнесу») и b2c («бизнес — потребителю»). Как только вы устраняете посредников между конкретным потребителем, вы рушите цепочку создания добавленной стоимости. Зачем нужны аптеки, выписывающие лекарства, если их можно будет печатать дома? Зачем нужна таксомоторная компания, если можно напрямую связаться с таксистами? Зачем нужны супермаркеты, если доставка продукции будет идти напрямую в ваш холодильник? Под ваш профиль потребления будет адаптирована специальная, выстроенная вами, система продаж, и умный холодильник сам закажет все, что вам нужно. Что же делать рознице? Этот сегмент полностью вытесняется из цепочек создания добавленной стоимости. Потребитель станет царем нового мира.

Образовательный процесс будущего будет устроен иначе, чем сейчас. Я уже говорил, что любое образование можно получить в онлайн-режиме — а теперь представьте, что вы просто сможете загрузить учебную информацию в свой биочип. Но готова ли к этому наша психика? Здесь начинаются социальные, психологические и интеллектуальные проблемы.

Если раньше, в советские времена, была конкуренция технологий — у кого круче научно-технические заделы, лучше фундаментальные исследования, — то теперь к этому добавилась конкуренция на скоростях — как быстро вы умеете внедрять разработку. Насколько легко у нас технологическому предпринимательству? Есть немало разных хороших институтов развития, они ищут и поддерживают интересные проекты, но бизнес-ангелов, говорящих на одном языке и с наукой, и с бизнесом, практически нет. До сих пор отсутствует самый главный мостик от науки к бизнесу.

Новые рынки вытесняют традиционные сектора экономики моментально. Самая большая угроза и для человека, и для страны — это неготовность адаптироваться, вписаться в новое будущее.

Записал Михаил Карпов