Pesquisar este blog


terça-feira, 26 de fevereiro de 2013

Nanotechnology's Revolutionary Next Phase

High resolution carbon nanotube
A carbon nanotube (Photo credit: ghutchis)
The term “nanotechnology” has been bandied about so much over the last few decades that even the researcher who popularized the term is the first to point out that it’s lost its original meaning.
Nanotech, or the manipulation of matter on atomic and molecular scales, is currently used to describe micro-scale technology in everything from space technology to biotech.
As such, nanotech has already changed the world. But the fruition of atomically precise manufacturing (APM) — nanotech’s next phase — promises to create such “radical abundance” that it will not only change industry but civilization itself.
At least that’s the view of Eric Drexler, considered by most to be the father of nanotechnology. An American engineer, technologist and author with three degrees from M.I.T., Drexler is currently at the “Programme on the Impacts of Future Technology” at Oxford University in the U.K. questioned Drexler about points discussed in his forthcoming book, Radical Abundance: How a Revolution in Nanotechnology Will Change Civilization, due out in May.
Has nanotechnology, as most of the world currently understands it, been over-hyped?
At the outset, “nanotechnology” essentially meant atomically precise manufacturing (APM). But by the time something called nanotechnology won large-scale funding a decade ago, the term sometimes meant APM, and sometimes meant something more like conventional materials science. But expecting to get APM-level technologies out of typical areas of materials science is like expecting to get a Swiss watch out of a cement mixer. [APM] progress has been in the molecular sciences. People looking to materials science for progress in APM have been setting themselves up to be blindsided, because some of the most important boostrapping technologies for APM are not labeled “nanotechnology.”
In “Radical Abundance,” you note that APM-level production technology will allow a box on a desktop “to manufacture an infinite range of products drawn from a digital library.” This almost sounds like magic. How would the atoms be arranged and manipulated to facilitate the manufacturing process?
Courtesy Perseus Group
An ordinary printer shows how digital information can be used to arrange small things — pixels — to make a virtually infinite range of images. By doing something similar with small bits of matter, and APM-level technologies can fabricate a virtually infinite range of products. 3D printing also illustrates this principle.
Imagine factory machinery putting small components together to make larger components and you have a good idea of how APM-based production can work. Down at the bottom, the parts are simple molecules from ordinary commercial materials in a can or a drum, somewhat like large ink cartridges. Simple molecules are atomically precise, so they make a good starting point for atomically precise manufacturing. This works if the factory machines themselves are atomically precise and guide molecular motions accurately enough, and physics shows that nanoscale machines can, in fact, do this.
Factories that use very small machines can be very compact, just a few times larger than what they produce. A desktop-scale machine could manufacture a tablet computer or a roll of solar photovoltaic cells.

Eric Drexler.  Courtesy Perseus Group
What about the cost-effectiveness of APM?
Cost-effectiveness depends on both production cost and product value. APM products can have very high performance and value because atomically precise materials based on carbon nanotubes can be extremely strong and lightweight, because atomically precise computer devices can far outperform today’s nanoscale electronics, and so on through a range of other examples.
Production costs can be low because the raw materials are inexpensive and the processing can go straight from raw materials to final products using highly productive machinery. The key insight here is that nanoscale mechanical devices can move and act almost exactly like larger machines, but moving at much higher frequencies. This is a consequence of physical scaling laws of the kind that [physicist] Richard Feynman described almost 50 years ago, and it enables high throughput. So the prospect is a technology that combines high performance with low cost, typically by large factors.
How can what you term the “cardinal rules of exploratory engineering” be applied to developing APM?
It’s important to ask the right questions. This means setting aside questions of development dates, market prospects, and so on, and instead asking, “What does physics tell us about what is and isn’t possible under physical law?”
To be an exploratory engineer means applying conservative engineering principles — margins of safety, redundant options, and so on — and design analysis based on well-established, textbook-quality scientific knowledge. This is the only way to draw reliable conclusions about what can be accomplished.
The place to look for new and surprising results is in the range of technologies that are beyond reach of current fabrication technologies. APM-level technologies are in this range. We can see paths forward toward these technologies — using today’s molecular tools to step by step build better tools. But a clear view isn’t the same as a short path. APM-level technologies are not around the corner.
Would APM make revolutionary inroads into biotech — specifically, in developing nano-machines that could unclog arteries; reverse brain damage in stroke victims; or even manufacture a truly robust artificial heart?
APM is very different from biotechnology (think of the difference between a car and a horse). But we already see nanoscale atomically precise devices being used to read and synthesize DNA, devices borrowed from biological molecular machinery. Nanoscale atomically precise technologies like these can be made much faster and more efficient. Nanomedicine is already researching nanoscale functional particles that can circulate in the body and target cancer cells. Technologies of this kind have enormous room for improvement, and advances in atomically precise fabrication will be the key. The body relies on atomically precise devices to do its work, and atomically precise devices are the best way to accomplish precise medical interventions at the molecular level.
Would APM lower the cost of access to outer space?
The main barrier to space activity today is cost. With the ability to make materials tens of times stronger and lighter than aluminum, and at a low cost per kilogram, access to space becomes far more practical. The difficulties of producing high-performance, low-defect, high-reliability systems also decline sharply with atomically precise manufacturing.
In what fields would APM cause the most pronounced economic disruption and the collapse of global supply chains to more local chains?
The digital revolution had far-reaching effects on information industries. APM-based production promises to have similarly far-reaching effects, but transposed into the world of physical products. In thinking about implications for international trade and economic organization, three aspects should be kept in mind: a shift from scarce to common raw materials, a shift from long supply chains to more direct paths from raw materials to finished products, and a shift toward flexible, localized manufacturing based on production systems with capabilities that are comparable on-demand printing. This is enough to at least suggest the scope of the changes to expect from a mature form of APM-based production — which again is a clear prospect but emphatically not around the corner.
Would APM help make war obsolete?
I don’t see that anything will make war obsolete, but the prospect of APM-level technologies changes national interests in two major ways:
By deeply reducing the demand for scarce resources — including petroleum — APM technologies will reduce the motivations for geopolitical struggles for what are now considered strategic resources.
Secondly, by making calculations of future military power radically uncertain, the prospect of these technologies gives good reason to examine approaches to cooperative development merged with confidence-building mutual transparency among major powers. Changes in national interests will call for developing [military] contingency plans premised on the emergence of these technologies.
A Steel worker is pictured as he works with mo...
Atomically Precise Manufacturing would make steel works such as this one obsolete. (Image Credit: AFP/Getty Images via @daylife)
When will we actually see the onset of the APM revolution?
The paths forward require further advances in atomically precise fabrication, an area that began with organic chemistry more than a century ago and continues to make great strides. A sharper engineering focus will bring faster progress and further rewards, just as progress in atomically precise fabrication has brought rewards since the beginning in science, industry, and medicine.
Although advanced objectives like full-scale APM stand beyond a normal business R&D investment horizon, incremental steps in key technologies are steadily emerging. But we need a more focused program of design, analysis, research, and development.
Do all roads lead to APM? Thus, is some form of APM likely to be ubiquitous among intelligent civilizations in the galaxy, if of course such civilizations exist?
There’s no substitute for atomic precision because there’s no substitute for precisely controlling the structure of matter. The only known way to do this is by guiding the motion of molecules to put them in place, according to plan, by means of directed bonding — in other words, by some form of atomically precise manufacturing. Since there are many ways to develop these technologies, I’d say that all roads forward do indeed lead to APM.
Fonte: Forbes

terça-feira, 19 de fevereiro de 2013

Nanotecnologia brasileira obtém avanços no exterior

A nanotecnologia brasileira chegou ao exterior, e poderá, em breve, se instalar definitivamente no mercado estrangeiro. 

A Nanox S.A., empresa que já recebeu, via Subvenção Econômica, apoio de cerca de R$ 2,5 milhões da Finep – Agência Brasileira da Inovação, exporta materiais bactericidas inorgânicos e traça como próximo passo abrir uma filial nos Estados Unidos, onde está parte dos clientes.

Vencedora brasileira do Prêmio Finep de Inovação em 2007, a Nanox recebeu o reconhecimento do Instituto de Tecnologia de Massachussets (MIT) pelo trabalho de produção de materiais para o mercado de plásticos

A aplicação da tecnologia dos antimicrobianos, foco de pesquisa da empresa, está, principalmente, nas embalagens plásticas para alimentos. Além disso, a nanotecnologia comercializada se mostra presente nos produtos de linha branca, bebedouros, equipamentos odontológicos e carpetes.

A empresa, que tem sede em São Carlos (SP), nasceu da ideia de três amigos no Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara. A Nanox foi a primeira companhia brasileira a exportar nanotecnologia, e é líder no mercado nacional.

sexta-feira, 15 de fevereiro de 2013

Nanotecnologia e Sociedade: um desafio para todos nós

Será que a nanotecnologia inevitavelmente gerará a insegurança trazida pelos organismos geneticamente modificados?

Por Paulo Roberto Martins*
Nanotecnologia e Sociedade: um desafio para todos nós

A nanotecnologia está sendo apontada como a fonte de uma possível 5ª Revolução Industrial. Também denominada tecnologia atômica, refere-se a uma gama de novas tecnologias que operam em nano escala, o que equivale a uma bilionésima parte de um metro. Isto certamente significará um forte impacto nas sociedades desenvolvidas e em desenvolvimento, bem como, no planeta que habitamos.

A introdução e disseminação de uma nova tecnologia sempre carregam benefícios e riscos para a sociedade. Nesse sentido a nanotecnologia não está acima das críticas. Entre as diversas incertezas sobre esta tecnologia podemos apontar a toxicidade das partículas nano e a ausência de uma regulação específica para tratar de possíveis riscos advindos dessas descobertas.

A nanotecnologia suscita questões éticas que também foram levantadas quando do surgimento e disseminação da biotecnologia. (De acordo com a Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU, a biotecnologia é definida pelo uso de conhecimentos sobre os processos biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver problemas e criar produtos).  Assim, a questão que se coloca é se poderemos lidar com a nanotecnologia de  forma diferente do que ocorreu com a biotecnologia.

Será que a nanotecnologia inevitavelmente gerará a insegurança trazida pelos organismos geneticamente modificados? Será que iremos romper com o ciclo dos transgênicos em termos de propaganda, segredo (falta de transparência), medo e conflito, levando-se em consideração as preocupações sociais e ambientais desde o início?

Vários são os relatórios produzidos neste século por entidades governamentais, como a National Science Foundation (Estados Unidos) e European Commission, ou não governamentais, como Royal Society (Inglaterra), ETCGroup (Canadá) e Renanosoma (Brasil),  que apontam para a necessidade de incorporar, desde o início, pesquisas sobre os impactos sociais, econômicos, ambientais, políticos, éticos, bem como, que investiguem a percepção do público sobre a introdução da nanotecnologia em nossas sociedades.

Mais de 70 entidades nacionais e internacionais, entre elas a Renanosoma, tem lutado – desde janeiro de 2007 - para que a nanotecnologia seja gerida segundo os seguintes princípios: precaução; regulação obrigatória nanoespecífica; proteção a saúde e segurança para o público e trabalhadores; sustentabilidade ambiental; transparência; participação pública; inclusão de amplos impactos; responsabilidade do produtor.

Uma das maiores lições da biotecnologia é que não são somente os riscos atrelados a novas tecnologias é que causam preocupações na população. As controvérsias crescem quando não se permite a participação do público neste processo. A este não é dada a oportunidade de perguntar: para que serve esta tecnologia? Quem será seu proprietário ou irá e apropriar dela? Quem irá se responsabilizar se as coisas não derem certo? Em quem nós podemos confiar? Quem serão os incluídos e os excluídos?

Hoje já é comum ouvirmos a expressão exclusão digital bem como sobre programas governamentais de inclusão digital. Será que no futuro próximo ouviremos falar dos nano excluídos?

Claro que todas estas questões pontuadas acima não devem ser resolvidas exclusivamente pelos técnicos, por aqueles que entendem do assunto, pois não são apenas questões técnicas. Para resolvê-las, o público deve ser envolvido deste o início. Exatamente enquanto a nanotecnologia está dando seus primeiros passos é que se deve começar o debate com o público, colocando todas estas questões na mesa, de forma transparente.

É justamente isto que a Rede Brasileira de Pesquisas em Nanotecnologia, Sociedade e Meio Ambiente vem fazendo ao longo de seus quase 10 anos de existência e cujos trabalhos podem ser vistos no site da rede neste endereço

Promovidos pela Rede de Pesquisa em Nanotecnologia, Sociedade e Meio Ambiente (Renanosoma), os nove seminários internacionais já realizados visaram incentivar um debate transdisciplinar, colocando lado a lado químicos, físicos, médicos, biólogos, engenheiros e cientistas sociais, além de engajar toda a sociedade nessa discussão.

Isso inclui não só pesquisadores e dirigentes de órgãos públicos, mas, também, estudantes, representantes de ONGs e sindicatos e qualquer cidadão que queira contribuir para essa reflexão acerca da nanotecnologia.

A nanotecnologia se apresenta como uma revolução tecnológica, que pode ter impacto em todos os setores e grupos sociais. O tema, portanto, suscita muitas perguntas. Qual será o lugar de regiões periféricas no mundo pós-revolução da nanotecnologia?
Esta revolução aprofundará as desigualdades? Ela poderá contribuir para uma maior democratização? As regiões que não participaram da revolução informacional terão uma segunda chance na revolução nano tecnológica? Elas serão apenas consumidoras ou também fabricarão os incríveis produtos que a nanotecnologia promete?
Que impactos econômicos e ambientais esses produtos causarão? Que tipo de intervenção política se fará necessária? 

De 28 a 31 de outubro de 2013 a USP vai receber o X Seminário Internacional Nanotecnologia, Sociedade e Meio Ambiente. Um balanço de 10 anos de nanotecnologia no Brasil será realizado. Venha participar deste evento para incrementar seu conhecimento sobre nanotecnologia. Lembre-se que “ser livre é ser bem informado”.

* Paulo Martins é sociólogo, doutor em Ciências Sociais, fundador e coordenador da Rede Brasileira de Pesquisas em Nanotecnologia, Sociedade e Meio Ambiente – RENANOSOM. É coordenador do projeto “Engajamento Publico em Nanotecnologia”. Também dirige e apresenta o programa de TV pela internet “Nanotecnologia do avesso”. 

Fonte: Pré-Univesp

quarta-feira, 13 de fevereiro de 2013


Современная человеческая цивилизация в своем развитии большие ожидания возлагает на достижения нанотехнологий – нового научно-практического направления, подразумевающего использование методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие в себя компоненты размерами менее 100 нм (хотя бы в одном измерении) и в результате приобретающие принципиально новые качества, позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы любого масштаба.
Балабанов В.И.,
автор книг «Нанотехнологии: наука будущего» и «Нанотехнологии. Правда и вымысел»,
профессор, д.т.н. 
Нанотехнологии сегодня – передовой край науки и техники. Как отмечается, нанотехнологии открывают большие перспективы при разработке новых материалов, совершенствовании связи, развитии биотехнологий, микроэлектроники, энергетики и вооружений. Среди наиболее вероятных научных прорывов эксперты назы­вают повышение производительнос­ти компьютеров, восстановление человеческих органов c использованием вновь воссозданной ткани, получение новых материалов, созданных напрямую из заданных атомов и молекул, и появление новых открытий в химии и физике, способных оказать мощное воздействие на развитие цивилизации. 
Ученые уверены: развитие этой области знаний сможет изменить жизнь человечества больше, чем письменность, паровая машина, электричество или компьютеризация. 
Отечественные и зарубежные эксперты выделяют в обозримом будущем три (некоторые, четыре) основных этапа развития нанотехнологий. 
Пассивные наноструктуры
Первый этап (2000-2005 гг.), который назвали «пассивные наноструктуры» (инкрементные нанотехнологии), уже давно закончился. Он в основном характеризовался произ­водством и применением наноразмерных (нанодисперсных) порошков. В целях модифицирования свойств базовых материалов их вводят в самые различные вещест­ва: металлы и сплавы, полимеры и керамику и т.д., а также добавляют в лекарства, косметику, пищу и другие изделия.
Учеными установлено, что использование в медицине специальных наночастиц в качестве носителей биологически активных молекул лекарственных средств позволяет эффективно преодолевать различные барьеры организма, которые эти вещества не способны преодолевать самостоятельно (кожный, гематоэнцефалический), что значительно изменяет характер и эффективность действия  препарата. 
Один из классиков биофизики, гелио- и космобиологии, космической эпидемиологии, объясняющих процессы в биосфере Земли под воздействием Солнца и Космоса, Александр Леонидович Чижевский еще в 1931 г. в своей работе «Земное эхо солнечных бурь» [1] писал: «Введение в организм даже мельчайших доз того или иного вещества может обусловливать то или иное направление функций отдельных его органов. Очень часто мы видим огромный физиологический эффект введения в организм таких ничтожных количеств того или иного действующего агента, которые не поддаются определению ни на меру, ни на вес…».   
В настоящее время, это достаточно примитивное поколение наноматериалов уже широко освоено произ­водством, и их можно обнаружить во многих товарах народного потреб­ления. В ближайшем будущем, по оценкам Research Techart, наибольшим спросом будут пользоваться не только простейшие наноматериалы (фуллерены, нанотрубки, нанопроволоки, нанопористые материалы, наночастицы, наноструктурированные металлы), но и новые формы наноматериалов, такие как вискеры, дендримеры и квантовые точки.
Более «продвинутым» направле­нием такого вида нанотехнологий являются разработки в области мембран и каталитических систем. Это направление является одним из наиболее конкурентоспособных на внутреннем российском  рынке, так как для переработки в ароматические соединения попутных углеводородных газов нефте- и газодобычи могут успешно применяться нанопористые катализаторы, технологии получения керамических нановолокон и нанонитей этого функционального назначения. 
Потребность в нанокомпозиционных мембранах для решения проб­лемы дефицита питьевой воды в текущем и ближайшем десятилетиях оценивается от 10 до 100 млн долларов США. Отмечается, что в будущем, наряду с энергетическими и продовольственными проб­лемами, владение запасами питьевой воды станет одной из самых актуаль­ных, способных приводить к возникновению военных конфликтов между государствами.

Эволюционные нанотехнологии
Этап «эволюционных нанотехнологий» (2005-2020 гг.) ряд экспертов и ученых делят на два самостоятельных периода: «активные наноструктуры» (2005-2015 гг.) и «системы наносистем» (2010-2020 гг.), которые, как мы видим, пересекаются в сроках появления и развития. Данный этап будет характеризоваться прорывом в облас­ти нанотехнологической инновационной деятельности. В целом, как уже отмечалось, они предусматривают на первом этапе создание компонентов наноэлектроники, фотоники, нанобиотехнологии, медицинских товаров и оборудования, нейроэлектронных интерфейсов, наноэлектромеханических (НЭМС) сис­тем. Значение первичных наноматериалов (пассивных наноструктур) значительно снизится.
К 2014 г. значительно повысится роль нанобиотехнологий в фармацевтической промышленности (до 23 %), косметической и пищевой отраслях. 
Наверное, будет интересно привес­ти воспоминание писателя К.Н. Алтайского, описанное им в книге о К.Э. Циолковском [2], о том, как за десятки лет до возникновения нанотехнологий Константин Эдуардович размышлял о возможностях будущей науки: «Химия и индустрия будут создавать из воздуха, земли и воды взаи­модействующие аминокислоты, а уж из них формировать любые продукты питания... Треть, а то и более, человечества освободится от работы на полях, на скотных дворах, на рыбных промыслах, в кухнях… Засуха, градобой, заморозки, бураны, ливни – словом, все стихийные бедствия – больше не будут угрожать людям. Что такое град или стужа для автоматизированного завода, выпускающего пищу? Помните Некрасова?
«В мире есть царь, этот царь беспощаден,
Голод названье ему…».
Этот царь будет свергнут с престола. Пища станет доступной, как воздух и вода».
С учетом того, что ряд современных ученых считает нанотехнологии «химией XXI века», можно считать, что именно об этом и идет речь в данном предсказании Циолковского, высказанного им почти за полвека до лекции Ричарда Фейнмана «Там... внизу еще много места» («There is plenty of space on the bottom»).
Использование в медицине специальных наночастиц в качестве носителей биологически активных молекул лекарственных средств позволяет эффективно преодолевать различные барьеры организма, которые эти вещества не способны преодолевать самостоятельно.
Нанотехнологии будут использоваться во всей (100 %) компьютерной и радиоэлектронной, до 85 % в бытовой и до 21 % в автомобильной технике. Затем на базе полученных результатов планируется осуществить переход к управляемой самосборке наносистем, созданию трехмерных сетей, нанороботов и т.п. Оба вида этих нанотехнологий пока находятся в научных лабораториях на исследованиях или проходят уровень создания прототипов. 
Большинство экспертов счи­тает, что принципиальные изменения в различных отраслях экономики нанотехнологии внесут уже после 2015 г. Так что нанотехнологическая революция уже не за горами. Как мы ее встретим, и будет ли готово общество принять новые блага цивилизации, как это было с паровыми машинами, электричеством и компьютериза­цией, или они наткнутся на противодействие мировой общественности, как это происходит во многих странах по отношению к атомной энергетике. 
Наиболее заметным  практическим шагом нанотехнологии сделали в области электроники. Сегодня нанотехнологическая электроника представляет собой бурноразвивающуюся (самую динамичную) отрасль науки и техники. Она изучает физические основы (электронные и ионные процессы в газах и проводниках), а также практическое применение различных электронных приборов и устройств. 
Ник Бостром (Nick Bostrom), директор института при факультете философии, логики и научной методологии Лондонской школы экономики, в своей статье «Сколько осталось до суперинтеллекта?» пишет, что человеческий мозг содержит примерно 100 млрд нейронов. При этом каждый нейрон имеет около 5 тысяч синапсов. Сигналы проходят через эти синапсы с частотой около 100 Гц, а каждый сигнал, ориентировочно, содержит 5 бит. 
Американский ученый Ганс Моравек (Hans Moravec) еще в 1997 г. произ­вел необходимые вычисления, используя данные о структуре сетчатки глаза человека, и сравнил их с известными требованиями к компьютерным ресурсам в задаче распознавания образов в машинном зрении. Полученное значение для  всего человеческого мозга оказалось равным 1014 операций, что на три порядка меньше, чем верхняя граница, вычисленная в предположении. Оказалось, что при необходимости в 100 Tops, чтобы имитировать человеческий мозг, то требуемая вычислительная мощность должна была быть достигнута еще в 2008 г. в зависимости от того, принять время удвоения по закону Муру равным 12 или 18 месяцев. В зависимости от финансирования, может пройти еще до десятка лет, прежде чем обычные ученые, исследующие возможности искусственного интеллекта, смогут получить возможность экспериментировать с машинами такой производительности.
В своей книге «Дети разума» Г. Моравек, рассуждая о влиянии на развитие цивилизации «закона Мура», предсказывает следующее будущее робототехники. Он утверждает, что в 2010 г. появятся модели роботов, чьи интеллектуальные возможности будут идентичны мозгу ящерицы. Они будут использоваться для уборки помещений без вмешательства людей и некоторых других целей. Так вот этот порог также уже достигнут. 
Как утверждают летописи, роботы существовали на Руси еще во времена Ивана Грозного. Имеются воспоминания английских купцов того времени, рассказывающие о «железном мужике», подававшем русскому царю вино, боровшимся с медведем и подметавшим двор. 
В ХVIII веке в Москве приближенным русского императора Петра Первого графом и генерал-фельдмаршалом Яковом Вилимовичем Брюсом была изготовлена и демонстрировалась гостям «механическая горничная» (по прозвищу крестьян – «Яшкина баба»). Инженер, металлург, химик, биолог, астроном, астролог и чернокнижник Яков Брюс уже в то время создавал разные модели летательных аппаратов и человекообразных машин. 
Вот как описывают современники «чудо» отечественных средневековых мастеров в области робототехники: «Придворные о ней говорили следую­щее: «Новая горничная, красавица писаная! И статью взяла, и умом, и обхождением. Он, Брюс, только подумает: «Кофейку бы сейчас!» – она уже с подносом плывет павою. Один недостаток – говорить не умеет, потому что искусственная, сделал ее граф из цветов и проволоки. Что же касает­ся остального, по девичьей час­ти, зело резва и естественна, отчего дряхлый Брюс юношей держится». Молва утверждала, что любви этой девушки домогались знатные женихи, не верившие в ее искусственное происхождение. Все истории обычно заканчивались тем, что Яков Брюс, утомленный внима­нием аристократов, вытаскивал из причес­ки девушки какую-то шпильку, служанка на глазах у всех рассыпалась и превращалась в охапку живых цветов. Потом он при них же заново собирал ее, кропил «живой водой», и та, как ни в чем не бывало, вновь принималась прибираться… Закончилась история о «цветочной женщине» плачевно: жена Брюса, в конце концов, приревновала его к механической служанке и, когда граф был на службе, разнесла ее дубиной в пух и прах…» [3]. 
Конечно, все это выглядит как чис­той воды обман, но то, что пишут современные газеты и журналы (бумажные, а еще чаще, электронные) не напоминает ли нам, спустя 300 лет, временами что-то похожее.
Молекулярные наносистемы
Четвертый этап развития нанотехнологий – «молекулярные наносистемы», или «радикальные нанотехнологии», которые начнут появляться только после 2020 г., – существует пока только в виде концепции и фантастических проектов.  К ним относятся молекулярные устройства, атомный дизайн и т.д. 
Станет возможным молекулярное производство макроскопических объектов. Оценки показывают, что устройство массой около 60 кг («настольная нанофабрика») сможет с молекулярной точностью изготовить объект объемом около 1 л и массой около 4 кг примерно за три часа. Это позволило бы за два дня создать вторую такую же нанофабрику; удвое­ние их количеств каждые два дня позволило бы за два месяца обеспечить собственной нанофабрикой каждого жителя Земли.
Значительный скачок ожидается в разработке, изготовлении и продажах нанотехнологического исследовательского и специального оборудования, наноэлектромеханических систем для продукции наноэлектроники, а также бионанотехнологий для медицинской и косметической промышленности и производства пищевых продуктов.
Моравек утверждает, что еще через 20 лет появятся модели с умст­венными способностями обезьяны. Такие роботы смогут определять простейшие технические и бытовые проблемы и задачи без указаний человека и самостоятельно их решать. Достижения, позволившие ему сделать такое заявление, – появление дронов с инновационными нововведениями. 
По его мнению, в 2040 г. человек сможет закачивать (подключать) свой мозг в компьютер, а уже пос­ле 2040 г. будут изобретены роботы, чьи интеллектуальные возможности достигнут уровня умственных способнос­тей людей, а затем, постепенно совершенст­вуясь, превзойдут их. 
Рассуждая о создании искусственного разума (или даже суперинтеллекта), следует вспомнить шутку по этому поводу, что в  лучшем случае суперкомпьютер откажется  работать и найдет на это миллиарды убедительных причин, на то он и супермозг. В худшем заставит работать на него окружающий его персонал, а потом «восстание машин» и тому подобное – в соответствии с американскими фантастическими боевиками. Подобное развитие событий в целом вполне возможно.
Особое внимание при составлении прогноза известный американский ученый, изобретатель и футуролог 61-летний Реймонд (Рей) Курцвейл (Ray Kurzweil) уделил генетике, нанотехнологиям и компьютерным и когнетивным ((лат. cognitio – познание, изучение, осознание) – термин, используемый в нескольких различных контекстах, обозначающий способность к умст­венному восприятию и переработке внешней информации), техноло­гиям, которые, как он считает, в относительно близком будущем смогут послужить залогом человеческого бессмертия. 
Как пишет газета Daily Telegraph, Курцвейл считает, что нанотехнологии расширят умственные и физические способности человека, причем до такой степени, что каждый из нас сможет написать книгу за считанные часы, проплыть под водой на одном вдохе огромное расстояние или пробежать стометровку быст­рее мирового рекорда.
Следует отметить, что в 1980-х гг. Курцвейл предсказал «взрывоподобный» рост Интернета в 1990-е гг. и победу компьютера на чемпионате мира 1998 г. по шахматам (ошибка составила минус один год – компьютер Deep Blue обыграл чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова в 1997 г.).
Рей Курцвейл опубликовал две книги со своими футурологическими предсказаниями развития человеческой цивилизации: «Эпоха мыслящих машин» (1990 г.), «Эпоха духовных машин» (1998 г.) и «Сингулярность рядом» (2005 г.) с выводом о неизбежном наступлении, ориентировочно в 2045 г., технологической сингулярности.
Технологическая сингулярность (лат. singularis – единственный) – феноменально быстрый научно-технический прогресс (более значительный, чем научно-техническая революция), основанный на мощном искусственном интеллекте (существенно превосходящем человеческий) и киборгизации людей.
В 2040 г. человек сможет закачивать (подключать) свой мозг в компьютер, а уже пос­ле 2040 г. будут изобретены роботы, чьи интеллектуальные возможности достигнут уровня умственных способнос­тей людей.
Также, как и Моравек, Курцвейл утверждает, что к 2020 г. персональные компьютеры достигнут вычислительной мощности человеческого мозга. В медицине начнут применяться нанороботы, которые будут не только выполнять лечебные цели, но и смогут доставлять питание непосредственно к клеткам человека и выводить продукты их жизнедеятельности, что в целом соответствует и нашим ожиданиям. В 2030-е гг. наноустройства будут имплантироваться непосредственно  в человеческий мозг и смогут осуществлять ввод и вывод необходимых сигналов из клеток мозга. Реализация такой возможности приведет к виртуальной реальнос­ти «полного погружения», которая не потребует какого-либо дополнительного оборудования. В развитие данной концепции следует отметить, что, по нашему мнению, это приведет к отсутствию для человека необходимос­ти предшествующего обучения и получения какого-то ни было образования, в нашем понимании данного процесса. 
Несомненно, в первую очередь такие исследования и разработки будут проводиться по заказу военных, испытываться и внедряться на воен­нослужащих, прежде всего в космической технике, пилотах военной авиации, матросах военно-морского флота, а также операторах сложного военного оборудования, где уже в настоящее время возможности человеческого мозга практически исчерпаны.
Курцвейл считает, что в 2040-е гг. человеческое тело сможет принимать любую форму, образуемую большим числом нанотехнологических устройств, более высокого качества по сравнению с естественными (своего рода  запасных частей или деталей биологического  наноконструктора). 
Еще через пять лет, вся Земля вой­дет в эпоху превращения в один гигантский компьютер, который постепенно может распространиться на всю Вселенную. По его мнению, именно тогда и наступит время технологической сингулярности. Дальнейшее развитие земной цивилизации даже Курцвейл предсказать затрудняется. 
Можно не согласиться с выводами американского футуролога. Как уже отмечалось, даже в настоящее время, имеются группы людей, которые не только не поддержи­вают данные прог­нозы, но и придержи­ваются крайне противоположных взглядов. Конечно, наука, возможно, и достигнет соответствующего развития, например в  Японии, США или Евросоюзе. Однако, не обязательно, что поголовно все человечество (даже не только по финансовым возможностям, что наиболее актуально для бедных стран Африки и Латинской Америки) поже­лает участвовать в этом процессе. Не случайно уже сейчас наби­рают популярность движение зеленых, вегетарианство, натуральное земледелие и тому подобные инициативы, способствую­щие сохранению аутентичности и неповторимого духовного мира человечества.
Вызывают сомнения и временные границы перехода человечества к киборгизации (сингулярности). По моему мнению, такой переход возможен к концу XXI в., да и то только в экономически развитых государствах. В странах третьего мира, Африки, Латинской Америки и части Азии такой переход будет возможен только в следующем веке, если будет возможен вообще. 
Приведем более оптимистический прогноз, на этот раз писателя-фантаста Артура Кларка, предсказания которого сбываются одно за другим: «2040 год: будет усовершенст­вован «универсальный репликатор», основанный на нанотехнологиях; может быть создан объект любой сложности при наличии сырья и информационной матрицы. Бриллианты и деликатесная еда могут быть сделаны в буквальном смысле слова из грязи. В результате за ненадобностью исчезнут промышленность и сельское хозяйство, а вместе с ними и недавнее изобретение человеческой цивилизации – работа. После чего после­дует взрывное развитие искусств, развлечений, образования».
Однако, все-таки, и об этом нужно заявить достаточно определенно, это уже не будет «человеческая цивилизация» в привычном  для нас понятии этого словосочетания (со строго определенным набором интеллектуальных, физических, психологических, нравственных, религиозных, да и вообще каких бы то ни было качеств современного «человека  разум­ного» – лат. Homo sapiens). 
Еще раз хочется повторить те высказывания, которые приведены нами в книге «Нанотехнологии. Правда и вымысел». «Ни в коей мере не являясь противниками научно-технического прогресса, в том числе развития нанотехнологий, и даже наоборот, следует признать, что предсказанный многими религиями и оракулами прошлого конец света (конец человеческой цивилизации) уже наступил. Сколько он продлится, этот переходный пе­риод – трудно сказать, но то, что он начался, сомнению не подлежит. Для того чтобы убедиться в этом, стоит внимательно почитать сообщения о достиже­ниях в области нанотехнологий, генной инженерии, клонирования, трансплантации органов, экстракорпорального оплодотворения и т.д. и т.п.
Не исключено, что разумная цивилизация на планете Земля в будущем  не исчезнет совсем, а только получит, что более вероятно, новый, значительно более качественный, в относительном роде, виток развития, но это уже будет  другая цивилизация – цивилизация «киборга разум­ного» (Cyborg sapiens).
Один из самых критический сценариев дальнейшего развития может заключаться в том, что история, подчиняясь своей  спиралевидной неизбежности,  может вернуться к человечеству и напомнить ему некоторые этапы его прошлого развития: его отношение к аборигенам Африки, Америки, Австралии, работорговлю и кровопролитные вой­ны за обладание территориальными и сырьевыми ресурсами. Только в роли аборигенов может оказаться теперь само настоящее человечест­во, будучи вынужденным бороться за само свое существование, как вида. Оно (человечество) всегда находило оправдание своим поступкам, поэтому определенно найдет оправдание своим действиям и цивилизация киборгов.
В соответствии с более мягким (гуманным) прогнозом, будем надеяться, что человечество все же не будет вытеснено из привычной среды обитания и тем более уничтожено полностью. Возможно для его представителей, по примеру и подобию американских резерваций для индейцев, будут созданы подобные зоны проживания в трудно обитаемых райо­нах нашей планеты (возможно, на Луне или других планетах Солнечной системы) или что-то похожее на зоопарки (номопарки), где оно сможет еще существовать ни одну сотню лет.
Только сможет ли оно выжить в тех условиях, экологических, продовольственных, энергетических, которые создадут для своего комфортного существования  наши потомки – киборги, если и им найдется место на нашей планете».
Николай Александрович Бер­дяев еще в 1933 г. в работе «Человек и машина. (Проблема социологии и метафизики техники)» (Путь. – Май 1933. – № 38. – С. 3-38) с грус­тью предсказывает: «Настанет время, когда будут усовершенствованы машины, которыми человек мог бы управлять миром, но человека больше не будет. Машины сами будут действовать в совершенстве и достигать максимальных результатов. Последние люди сами превратятся в машины, но затем и они исчезнут за ненадобностью и невозможнос­тью для них органического дыхания и кровообращения... Природа будет покорна технике. Новая действительность, созданная техникой, останется в космической жизни. Но человека не будет…».
1. Чижевский А. Л. Космический пульс жизни: Земля в объятиях Солнца. Гелиотараксия / М.: Мысль, 1995
2. Алтайский  К. Н.  Циолковский рассказывает… Рассказы. М. Дет. лит., 1974.  с. 262-263
3. «Механический человек»  Якова Брюса / Аномальные новости. № 44, 2003

sexta-feira, 1 de fevereiro de 2013

Desafios do futuro

O Senado do Chile tem uma comissão que se dedica a pensar o futuro, sem compromisso com o dia a dia. Nela reúnem-se senadores e público em geral para imaginar as alternativas adiante e orientar o país na sintonia com os rumos do mundo.
Nos dias 17, 18 e 19 de janeiro, essa comissão organizou o II Congresso do Futuro, com 52 pensadores e políticos e um público de cerca de 300 pessoas, para discutir quais os cenários futuros em áreas tão distintas quanto a nanobiotecnologia, que vai revolucionar o próprio conceito de medicina; a política e suas novas formas de participação no futuro; a saúde dos oceanos e dos rios; o mundo pós-energia fóssil; as novas fronteiras da vida, inclusive com a inteligência artificial e o potencial das células-tronco; as novas fronteiras do universo, inclusive o potencial de viagens espaciais e exploração do espaço; os desafios da alimentação, tanto para eliminar a fome como para evitar a obesidade e o envenenamento por comidas prejudiciais à saúde; a nanotecnologia e a sua importância para o futuro em todas as áreas da tecnologia; e a evolução da moral e da conduta humana.
O evento possibilitou aos senadores situarem suas atividades e responsabilidades em defesa do Chile, levando em conta o que vai mudar no mundo nos próximos anos. Os que defendem que a economia é a base da razão de ser do progresso humano ficaram surpresos com os limites do crescimento e com o risco de mais uma vez ver o continente latino-americano fora das grandes mudanças no mundo.
Para um brasileiro, com o sentimento da dimensão de sermos a sexta economia do mundo, ficou a sensação de frustração porque corremos o risco de perder a chance de participar de mercado de cerca de US$ 100 bilhões, só na produção dos vetores e equipamentos da biotecnologia; ficar de fora da exploração espacial e do domínio das novas fontes de energia; do aproveitamento de todas as invenções ao redor do potencial da inteligência artificial; além do risco de perder o que já temos como exportadores de alimentos, diante das novas formas de alimentação.
Depois de três dias de debates, os senadores chilenos presentes e os que tomarão conhecimento dos conteúdos pela televisão perceberam o enorme esforço que devem fazer para que o Chile tente se sintonizar com a realidade mutante do mundo em direção ao futuro. Inclusive como fazer política, em um tempo no qual a comunicação entre eleitor e eleito já não é mais feita a cada quatro anos por comícios, mas instantaneamente, on-line, na qual o presente já é parte do futuro de um bom político.
Mas, se os senadores chilenos ficaram angustiados, imagine o senador brasileiro que, depois de sua palestra sobre o futuro, volta para participar de uma eleição para eleger a nova Mesa Diretora do Senado Federal; de total alienação nas últimas décadas em relação às responsabilidades para com o país, presa num dia a dia frustrante, sem poder e às vezes também sem pudor. Um Senado sem consciência de sua responsabilidade para com o futuro, como se a política fosse apenas acordos – nem sempre lícitos – para manter as vantagens que os cargos oferecem. Uma eleição que ocorre quando o mundo está mudando ao redor e se elege uma Mesa Diretora para nada mudar, simplesmente para manter o costume do velho ritmo de pensar apenas nas artimanhas políticas em que o passado nos viciou.
Cristovam Buarque, professor da UnB, é senador pelo PDT-DF.