Размещено на http://www.allbest.ru/

ФАКУЛЬТЕТ ИУ-КФ «Информатики и управления»

КАФЕДРА ИУ8-КФ «Общественные науки»

Реферат

Роль НБИКС в технологическом оснащении современной цивилизации

Калуга 2019

Введение

Последние 10-15 лет популярным, ключевым словом среди ученых и политиков стало слово «кризис», что соответствует реальной действительности XXI в. Только на самом деле кризис не один, а их много. И это на фоне 4-й научно-технологической революции и перехода развитых стран «золотого миллиарда» из 6-го в 7-й технологический уклад.

Все кризисы: и экономический, и демографический, и технологический, и ресурсный связаны косвенно и прямо. И если нарисовать схему их связей, получится «диагноз» серьезной болезни современного человечества. Но, конечно, это порождает разные способы и формулы их универсального и локального пресечения, сокращения. Поскольку все перечисленные кризисы касаются нашей страны, они обсуждаются и на уровне федеральных указов.

Согласно мнению сотрудников Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», решение многих мировых бед заключается в использовании НБИКС (нано-, био-, инфо-, когно-, социо-) технологий.

НБИКС-технологии - комплекс конвергентных, глубоко связанных друг с другом технологий, являющихся движителем современной 4-й научно-технологической революции. Процесс сближения технологий обусловливает междисциплинарность и синергию роста потока инноваций, но одновременно возникает много побочных, отрицательных эффектов (технологический кризис). Использование междисциплинарного принципа НБИКС при решении проектов малого, среднего и мегауровня приносят ежегодно прибыли на уровне многих триллионов долларов.

В России НБИКС организационно, финансово, мировоззренчески, монопольно сконцентрированы в НИЦ «Курчатовский институт», что чрезвычайно опасно как монополия в любой области. Направления и проекты нано-, био-, инфо-, когно-, социотехнологий имеют важное общественное значение и должны широко обсуждаться с участием Российской академии наук, университетского экспертного сообщества, научных и инженерных общественных организаций.

1.Что такое НБИКС

Конвергенция (от лат. convergo -- сближаться, сходиться в одну точку) -- это процесс сближения, который подразумевает появление сходных признаков у сходящихся сторон. Словарь бизнес терминов./Что такое конвергенция? URL: https://biznes-prost.ru/konvergenciya.html

НБИКС-конвергенция (NBICS-конвергенция) -- гипотетическое ядро 6-го технологического уклада, основанное на объединении и синергетическом усилении достижений нано-, био-, информационных, когнитивных и социальных технологий. Результатом НБИКС-конвергенции будет являться полное слияние этих технологий в единую научно-технологическую область знания. Википедия./НБИКС-конвергенция.URL: https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=NBIC-конвергенция

Нанотехнологии

Если при уменьшении объема какого-либо вещества по одной, двум или трем координатам до размеров нанометрового (10^-9м) масштаба возникает новое качество, то эти образования следует отнести к наноматериалам, а технологии к нанотехнологиям.

Нанонаука, нанотехнологии, наноиндустрия начали формироваться в третьей четверти XX в., но эмпирическая, эвристическая нанотехнология в отдельных областях практики использовалась издавна. Цветные витражи средневековых храмов на основе наночастиц золота, булатная сталь клинков, древние чернила китайцев из наночастиц сажи - лишь малая часть примеров нанотехнологий прошлых веков.

Основные характеристики нанотехнологий:

· Нанотехнологии в настоящее время - основной мегапроект в области науки и практики, в большей степени, чем информационные и биотехнологии, является локомотивом всего NBICS-кластера.

· Нанотехнологии продолжают экспоненциально развиваться по вертикали от науки к технологии, горизонтально расширяясь в такие области как сельское хозяйство, текстиль, отдых, спорт, нанофотоника, метаматериалы, спинтроника и многое многое другое, про что мы сейчас даже не догадываемся.

· Нанотехнологии позволяют создавать и реализовывать принципиально новые проекты венчурного характера, открывать производства с принципиально новыми методами: 3d-printing, прототипирование и прочее.

Биотехнологии

Информационные технологии

Когнитивные технологии

Социальные технологии

Если по-простому, одной фразой сказать, чем занимаются специалисты каждой составляющей NBICS-технологий, то получится так: ученый когнитивист - думает, ученый нанотехнолог - делает, ученый биотехнолог - вооружает, ученый информационщик - мониторит и контролирует, ученый социолог - обращает успехи технологий на пользу человека и общества. Конечно, все специалисты, а не только когнитивисты, думают и все они, а не только нанотехнологи, делают, а все вместе они творят будущее человечества.

2. История НБИКС

NBIC-конвергенция была введена в 2002 г. М. Роко и У. Бейнбриджем, которые рассмотрели и описали картину радикального расширения человеческих возможностей, основываясь на генной терапии, нейрофизиологии, биоинформатике, нейроинтерфейсах, ИИ, продлении жизни, социальных технологиях и принципиально новых производственных процессах. В результате анализа научных статей, исследователи обнаружили взаимное цитирование. Применив кластерный анализ, они выделили научные направления, где такие взаимосвязи были наиболее сильными, т.н. NBIC-технологии (кластеры Nano, Bio, Info и Cogno), в отношении которых можно говорить об ожидаемом частичном слиянии этих областей в единую научно-технологическую область знания.

В Курчатовском институте возник новый вид конвергенции - НБИКC-конвергенция, где «С» - это социальные гуманитарные технологии. Там же открыт NBIC Центр, зам. директора там стала российский биолог, лингвист и психолог, профессор Санкт-Петербургского университета Татьяна Черниговская, ученый с мировым именем.

Анализируя ход развития НТП, можно отметить, что если на первых этапах изучения природы происходила дифференциация наук (из естествознания выделялись: физика, химия, биология, психология и т.д., затем специализация углублялась и т.д.), то в настоящее время наблюдается процесс интеграции наук, который и получил название конвергенции технологий. И процесс сближения идет по пути постепенного усложнения. Так, например, живое - это очень сложное неживое (Nano-Bio), а разумное - очень сложное неразумное (Info-Cogno). Можно предположить, что результатом конвергенция этих направлений (Nano-Bio и Info-Cogno) станет изучение духовного.

Следовательно, активно развивающийся на современном этапе феномен NBIC-конвергенции научно-технологических направлений представляет радикально новый этап НТП, отличительными особенностями которого являются:

· интенсивное взаимодействие указанных научных и технологических областей, характеризующихся значительным синергетическим эффектом;

· широкий диапазон охвата рассматриваемых и подверженных влиянию предметных областей -- от атомно-молекулярного уровня материи до живых разумных систем;

· перспектива качественного роста технологических возможностей индивидуального и общественного развития человека - благодаря NBIC-конвергенции.

3.НБИКС в современной цивилизации

нбикс конвергенция научный технологический

В течение последнего десятилетия акроним NBICS олицетворяет идею конвергенции в науке -- сближение, слияние научных дисциплин и технологий. Сращивание органики и неорганики в новых материалах и устройствах, подключение информационных технологий, а также «оживление» полученных систем алгоритмами, которые имитируют процесс работы человеческого мозга. Зарождается принципиально иная ступень познания: происходит не просто взаимодействие между отдельными технологиями, а различные и, казалось бы, на первый взгляд, далекие друг от друга дисциплины работают на одну цель.

Какова же цель? Используя развивающийся до сих пор принцип узкоспециального изучения окружающего мира, его анализа, человечество вряд ли сможет добиться значимых «прорывных» открытий. Тех, что переведут цивилизацию на новую ступень развития, помогут преодолеть основные противоречия современной техносферы: загрязнение окружающей среды, истощение ресурсов, недостаток продовольствия и, как следствие, -- ожесточенную борьбу за исчезающие ресурсы. Конвергентные технологии изменят и способ организации производства, и экономику, и неизбежно -- сами общественные отношения. Человек как субъект практического и познавательного отношения к миру рано или поздно сам становится объектом научно-технологического воздействия. Поэтому присутствие составляющей «С» в НБИКС столь принципиально. Возникающие социогуманитарные проблемы должны решаться в неразрывной связке с научными и технологическими.

Сегодня мир стоит на пороге шестого технологического уклада. Новый технологический уклад - совокупность принципиально прорывных технологий, которые оказываются завязанными в единую мультитехносистему, где эффекты использования одних технологий поддерживают применение и развитие других технологий. Основные параметры нового технологического уклада только начинают проявляться в развитых странах (США, Япония, КНР) и характеризуются развитием и широким применением наукоёмких «высоких технологий», синтез достижений которых должен, в итоге, обеспечить выход на принципиально новый уровень систем управления государством, обществом, экономикой.

Базисными направлениями шестого технологического уклада (ТУ) будут являться биотехнологии, включающие достижения молекулярной биологии и генной инженерии, которые изменят традиционный аграрный сектор, станут основой развития биоинформатики, высокотехнологичных методов профилактики, диагностики и лечения заболеваний; нанотехнологии, включая переход от микроэлектроники к нано- и оптоэлектронике, как новому «ядру» информационных технологий; системы ИИ; распределенные глобальные информационные сети и интегрированные высокоскоростные транспортные системы. Дальнейшее развитие получат роботизация производства; космические технологии; производство конструкционных материалов с заданными свойствами; атомная энергетика повышенной безопасности, а в перспективе термоядерная энергетика; авиаперевозки. Ожидается принципиальное расширение применения возобновляемых источников энергии и использования водорода в качестве экологически чистого топлива. Произойдет интеллектуализация производства, а также переход к непрерывному инновационному процессу в большинстве отраслей и непрерывному образованию в большинстве профессий. «Общество потребления» трансформируется в «интеллектуальное общество», в котором важнейшее значение приобретут требования к качеству жизни и комфортности среды обитания. Экологически чистые и безотходные технологии производства станут преобладающими, что уменьшит техногенное воздействие на биосферу планеты. В структуре потребления доминирующее значение займут информационные, образовательные, медицинские услуги. Прогресс в технологиях переработки информации, системах телекоммуникаций, финансовых технологиях повлечет за собой дальнейшую глобализацию экономики, формирование единого мирового рынка товаров, капитала, труда.

Прогнозируется, что при сохранении современных темпов экономического роста и технологического развития, шестой технологический уклад начнёт оформляться в 2020-е гг., а в фазу зрелости вступит в 2040-е гг. При этом в 2020--2025 гг. произойдёт новая научно-техническая революция, основой которой станут разработки, синтезирующие достижения названных выше базовых направлений. Для подобных прогнозов есть основания. В США, например, доля производительных сил пятого технологического уклада составляет 60%, четвёртого -- 20%. И около 5% уже приходятся на шестой ТУ.

Стратегическая цель технологического развития в рамках нового ТУ-- создание антропоморфных технических систем. Выполнение этой задачи возможно не просто путем суммирования технологий, а при помощи их конвергенции, т.е. обеспечения синергетического эффекта наивысших технологических достижений и знаний в области изучения природы и человека. Такая конвергенция создает основу для формирования шестого технологического уклада и открывает путь к переходу в качественно новую цивилизацию.

Считается, что нас ждет не трансформация технологий, а скачок, когда масса внедренных НБИКС-технологий превысит определенный порог. М.В. Ковальчук образно описывает подобный процесс, как «взрыв цивилизации».

Если ученые не произведут такой интеллектуальный взрыв, то человечеству грозят вполне реальные катастрофы. Ковальчук описывает ловушку, в которую попал собиравшийся благоденствовать вечно «золотой миллиард». Ковальчук М.В. Конвергенция наук и технологий - основа нового технологического уклада. URL: http://nru.spbstu.ru/scientific_events/conference_nanotechnology/conference_nanotechnology-2010/plenary_lecture Если страна, подобная Индии или Китаю, выйдет на уровень потребления энергии, соответствующий США, в мире начнется ресурсный коллапс. И вот сегодня он происходит, охватив основные сферы общественной жизни: экономику, финансы, социальные связи, политические системы, экологию и энергетику. Возможно ли вообще преодоление такого кризиса, выживание человечества и его дальнейшее развитие?

Несколько цифр. В начале первой промышленной революции в XVIII в. планету населяли 500 млн человек, а сейчас число землян превысило 7 млрд, и без использования принципиально новых технологий невозможно обеспечить даже минимальное жизнеобеспечение массы ртов. На протяжении почти 300 лет человечество постоянно повышало с помощью научно-технического прогресса производительность труда и объем производимой продукции, не заботясь о том, какова цена такого роста. В итоге, сформировалась ресурсозатратная и разрушающая природную среду техносфера, которая существует в рамках биосферы, паразитируя на ее базе и ресурсах. Биосфера существовала миллионы лет до появления в ней человека абсолютно самодостаточно, а техносфера -- порождение человека и его потребностей, не может существовать без него.

Развитые страны в погоне за рынками сбыта посадили на иглу потребления третий мир создали техносферу, потребляющую колоссальное количество энергии и ресурсов, и тем самым, выпустили джинна из бутылки, и в результате лицо цивилизации изменилось кардинально, влияние человека на окружающий мир набрало критическую массу, и сегодня созданная человечеством техносфера стала, по сути, детонатором его же гибели, вступила в антагонистическое противоречие с окружающей природой. Мы пришли в цивилизационный тупик.

Если смотреть правде в глаза, то при существующей сегодня хищнической, потребительской техносфере, сохранение окружающей среды в планетарном масштабе невозможно без резкого сокращения населения Земли (в десятки раз) --мнение В.С. Степина и многих других авторитетных ученых. Все чаще высказывается мысль о том, что этот кризис не может быть разрешен в рамках фундаментальных принципов нашей цивилизация, в прежней парадигме ее развития.

Очевидно, что, двигаясь как прежде, человечество столкнется либо с необходимостью архаизации быта: водяная мельница, лучина, вспашка плугом, велосипед, - либо с экологическими катастрофами и кровавыми войнами за передел остатков ресурсов. Вероятно, первый вариант -- утопия, так что человечество сегодня стоит в точке перелома.

Для создания новой биосферы (или ноосферы, по определению В.И. Вернадского), в которой техносфера станет органической частью природы, необходимо прежде всего отказаться от отраслевого подхода к формированию науки и технологий. И сегодня развитие науки достигло такого уровня, когда уже стало возможным конструировать, созидать природоподобные системы.

Конвергенция -- ключ к созданию таких систем и технологий. М.В. Ковальчук и сотрудники Курчатовского института неоднократно рассказывали на страницах журнала «В мире науки» об уникальном Курчатовском НБИКС-центре - одном из первопроходцев в неизведанном море конвергенции. В Курчатовском НБИКС-центре, где уже на практике нанотехнологии соединяются с достижениями молекулярной биологии, био- и генной инженерии, микроэлектроники, собрана вся инфраструктура для конвергентных нано-, био-, инфо- и когнитивных исследований. Уникальная комбинация мегаустановок -- источников синхротронного излучения и нейтронов, суперкомпьютер, атомно-силовые и электронные микроскопы, зоны чистых комнат, в которых выращивают сверхчистые полупроводники, новые биоматериалы, гибриды живых и неживых структур.Кричевский Г.Е. В чем провинились «Зеленые технологии»?/ Ткаченко Ю.Л./Научно-просветительский журнал «НБИКС». 2019 год. - №3 - С. 13-16

Одна из главнейших целей конвергентных технологий -- принципиально новая энергетика, ведь только достаточное энергообеспечение сможет обеспечить устойчивое развитие нашей цивилизации. Всем знаком пример с солнечной энергетикой, которую человечество развивает довольно давно. Ее суть -- моделирование природного процесса фотосинтеза, но вместо сложной пока для воспроизведения биоорганической структуры зеленого листа используется модельная полупроводниковая структура. Однако до сих пор солнечная энергетика не стала достойной альтернативой той же атомной энергетике. Как поясняет М.В.Ковальчук, «в природе каждый квант солнечного света используется с высокой эффективностью, ведь природа - очень экономный энергопользователь. Ковальчук М.В. Конвергенция наук и технологий - основа нового технологического уклада. URL: http://nru.spbstu.ru/scientific_events/conference_nanotechnology/conference_nanotechnology-2010/plenary_lectureВ созданной же человеком техносфере используются машины и механизмы, потребляющие колоссальное количество энергии, для работы которых в принципе не может хватить экономичных, природоподобных энерготехнологий. Что дальше? Можно строить все новые и новые атомные станции и увеличивать производство энергии. Но есть второй путь -- создание принципиально новых технологий и гибридных систем по природному образцу, потребляющих очень малое количество энергии».

Большинство ученых уверены, что НБИКС-проект имеет ярко выраженную направленность на человека вообще, потому что речь идет о новых материалах и системах, необходимых, прежде всего, для медицины, транспорта, связи, жилья, охраны окружающей среды и т.д. То есть развитие НБИКС-технологий существенно повысит возможности людей. Все мы, живые организмы, представляем собой белки, ДНК, т.е. биологические структурные элементы нанометрового диапазона, и на следующем этапе наука становится способной воспроизводить системы и процессы живой природы -- например, синтезировать клетки, искусственные ткани и органы. Таким образом, доступной становится и технологическая перестройка самого человека - он меньше болеет, долго не стареет, а его комфортный быт обеспечат роботы. Но ведь мы помимо этого осознаем себя, окружающий нас мир, познаем его, и следующим шагом может стать создание искусственного интеллекта.

Сегодня важнейшей задачей выступает подготовка специалистов, способных ориентироваться в междисциплинарном пространстве, осознавать и принимать мир целым -- таким, каким его видели великие ученые прошлого, но на новом уровне знания XXI в.

Примеров того, что современная Россия (вопреки представлениям части общества) занимает лидерские позиции по многим важным направлениям, вспоминается множество: «Самые высокотехнологичные отрасли -- это атомная энергетика, космос и вооружения, а мы здесь лидеры». Научная Россия/Пятый элемент Михаила Ковальчука.

URL: https://scientificrussia.ru/articles/pyatyj-element-mihaila-kovalchukaПоэтому обеспечить стране подобный прорыв сегодня для нашего героя -- личная миссия. По крайней мере, так видится со стороны.

В 1949 г., «приручив» атом одними из первых в мире, российские ученые дали стране колоссальные преимущества в развитии науки и технологий в ХХ в. Глобально атомное равновесие между США и СССР обеспечило мир на многие десятилетия. В XXI в. паритет в конвергентных науках может стать условием спасения человека как высшего и совершенного создания природы. Сегодня НБИКС-конвергенция -- это направление прорыва для всей мировой науки. Мы подошли к осознанию того, что должны стать частью природы, жить за счет принципиально новых ресурсов и технологий, созданных по образцу живой природы. Сохранение нашей цивилизации, ее будущее связаны с появлением и развитием конвергентных НБИКС-технологий, которые позволят создать гармоничную ноосферу, в которой три ее составляющие -- биосфера, техносфера и сложнейшая система общественных связей --не конфликтуют, а дополняют друг друга и теснейшим образом взаимосвязаны, конвергентны.

Однако по законам диалектики, с одной стороны, конвергенция наук и технологий, безусловно, открывает перед людьми совершенно фантастические перспективы выживания, сохранения цивилизации, ее развития; с другой же стороны, без революции человека, изменения его сознания, подходов к цивилизации и к самому себе, перспективы могут остаться ничем.

Заключение

НБИКС является важнейшим направлением мировой науки. Его необходимо поддерживать на государственном уровне, реализовывать усилиями многих организаций испециалистов, включать в образовательные программы и учебные планы средней и высшей школы. Ведь именно с помощью внедрения НБИКС-технологий решится большинство мировых проблем, волнующих современную цивилизацию.

Но обсуждение состояния, проблем и путей реализации этих конвергентных технологий недолжно быть монопольно передано в какую-либо одну организацию, потому что лишь совместными усилиями достигается ожидаемый результат.

Список использованных источников

1. Алексеева И.Ю. Информационное общество и НБИКС-революция/Рос. акад. наук Ин-т философии. - М.: ИФ РАН 2016 год - 196 с.

2. Ковальчук М.В. Конвергенция наук и технологий - основа нового технологического уклада. URL: http://nru.spbstu.ru/scientific_events/conference_nanotechnology/conference_nanotechnology-2010/plenary_lecture

3. Кричевский Г.Е. В чем провинились «Зеленые технологии»?/ Ткаченко Ю.Л./Научно-просветительский журнал «НБИКС». 2019 год. - №3 - С. 13-16

4. Научная Россия/Пятый элемент Михаила Ковальчука. URL: https://scientificrussia.ru/articles/pyatyj-element-mihaila-kovalchuka

5. Поликарпов, В.С. История науки и техники : учебное пособие / В.С. Поликарпов, Е.В. Поликарпова. -- Санкт-Петербург : Лань, 2019. -- 272 с. -- ISBN 978-5-8114-3408-4. -- Текст : электронный // Электронно-библиотечная система «Лань» : [сайт]. -- URL: https://e.lanbook.com/book/115519 (дата обращения: 03.12.2019).

6. Прайд В., Медведев Д.А. Феномен NBIC-конвергенции: Реальность и ожидания / Филос. науки. 2008год . № 1. С. 97-117.

7. Роко М.К. Конвергентные технологии для повышения производительности труда человека./Бейнбридж У.С. - 2002г.

URL: https://www.researchgate.net/publication/237551580_Converging_Technologies_for_Improving_Human_Performance_Nanotechnology_Biotechnology_Information_Technology_and_Cognitive_Science

8. Словарь бизнес терминов./Что такое конвергенция? URL: https://biznes-prost.ru/konvergenciya.html

9. Трофимов В.ВКонвергенция информационных технологий. Часть 1 / Минаков В.Ф., Кияев В.И., Ильина О.П., Барабанова М.И., Никитин А.В. / СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2011 год . С. 8 - 14.

10. Wikipedia./НБИКС-конвергенция. URL: https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=NBIC-конвергенция

Размещено на Allbest.ru