Место России в мире технологий будущего
| Вид материала | Доклад |
- Место России в Русском мире, 402.78kb.
- Победители конкурса «профессионалы будущего», 111.63kb.
- №1 Национальная безопасность: роль и место России в мировом сообществе, 364.67kb.
- Евгений Примаков: Западу следует переосмыслить роль и место России в современном мире, 18.05kb.
- Курсовая работа по введению в специальность: «Географические предпосылки развития туризма, 320.36kb.
- Карта компетенций дисциплины, 1672.27kb.
- Положение России в мире, 1590.44kb.
- Петров Аркадий – Древо жизни Книги нового мировоззрения и биоинформационных технологий, 3083.1kb.
- Нп «сибирская ассоциация консультантов», 73.9kb.
- «Чувашия из будущего для будущего», 27.81kb.
Место России в мире
технологий будущего
Аналитические доклады ЦРЭИ
Марина С. Баландина
Олег С. Мариев
Илья В. Останин
_________________________
октябрь 2009
cres@usu.ru
© Центр региональных экономических исследований экономического факультета Уральского государственного университета им. А.М. Горького, 2009. Все права защищены.
E-mail: cres@usu.ru
Fax: +7 343 3502165, Tel.: +7 343 350 18 14
Почтовый адрес:
620083, проспект Ленина, 51, к. 225. Екатеринбург, Россия.
Содержание
Предисловие 4
Введение 5
Таблица 5. Таймлайн развития информационных технологий (ИТ) 22
Мировой рынок НИОКР в области ИКТ 34
Мировой рынок НИОКР в области нанотехнологий 36
Мировой рынок НИОКР в области биотехнологий 38
7ИЭПП «Анализ эффективности государственной поддержки инновационной инфраструктуры высокотехнологичного бизнеса», Дежина И. Г., 2004 41
ЗАКЛЮЧЕНие 50
Список литературы 51
Предисловие
Доклад подготовлен Центром региональных экономических исследований экономического факультета УрГУ им. А.М. Горького (ЦРЭИ ЭФ УрГУ). Одной из целей Центра является содействие долгосрочному экономическому росту Свердловской области за счет предоставления высококачественной аналитики о состоянии и перспективах экономики. В докладе рассматривается методология форсайта и опыт ее применения в Российской Федерации, сценарии направлений мирового технологического развития, анализируется место России на мировом рынке НИОКР и в мире технологий будущего.
Об авторах
Олег Мариев, к.э.н., является доцентом кафедры мировой экономики (глава 5, заключение); Марина Баландина является научным сотрудником ЦРЭИ (главы 1, 3, 4, 6, введение и заключение); Илья Останин является научным сотрудником ЦРЭИ (главы 2, 4, 6, введение и заключение).
Благодарности
Авторский коллектив выражает искреннюю благодарность за помощь в подготовке аналитического доклада Павлу Кузнецову, Юлии Шумиловой, Марии Коноваловой, Алле Щербининой, Юлии Легкой, Алене Артемьевой (УрГУ, экономический факультет).
Введение
Генерация новых идей и эффективное использование инноваций стали одной из главных движущих сил мирового экономического развития, и, для того, чтобы оставаться на острие технологического прорыва, страны – лидеры все больше концентрируют материальные и интеллектуальные ресурсы сферы НИОКР на тех сегментах исследований и разработок, которые в ближайшие десятилетия будут определять тренды развития общества и взаимоотношения человека и окружающего мира.
Именно поэтому в последние десятилетия становятся все более и более популярны крупные международные и национальные проекты технологического форсайта, в рамках которых формулируются прогнозы перспектив мирового технологического развития. [Что такое форсайт? См. глава 1.] Технологический форсайт становится ориентиром и для формирования государственной научно-технической политики, политики в сфере НИОКР на уровне частного бизнеса
Прогноз технологического развития, сделанный на основе изучения текущих трендов в исследованиях и инвестициях, с высокой достоверностью отражает неизбежное будущее развития технологий мейнстрима в целом. Иными словами, все, что сценарно неизбежно должно быть открыто и создано внутри технологий мейнстрима – будет открыто и создано в отсутствие каких-либо существенных изменений и вмешательств в технологическое развитие.
В качестве наиболее вероятных сценариев технологического развития можно выделить четыре сценария [подробнее о сценариях будущего см. главу 2]:
- инерционное технологическое развитие: развитие информационных технологий;
- альтернативное развитие информационных технологий: развитие робототехники;
- нанотехнологическая революция;
- биотехнологическая революция.
Независимо от перспективности названных выше конкретных сценарных прогнозов, реальная политика инвестирования как на уровне государственных расходов, так и на уровне расходов ведущих международных компаний к наиболее актуальным сферам инвестиций в НИОКР относит информационно-коммуникационные технологии, нанотехнологии и новые материалы, а также биотехнологии и технологии природопользования.
Данные направления выбраны в качестве приоритетных и в рамках форсайта Российской Федерации [ Выбор приоритетных направлений развития науки и технологий в России. Глава 3].
Активация инновационной деятельности в выбранных в ходе форсайта ключевых направлений развития технологий требует формирования в стране целостной национальной инновационной системы, эффективно преобразующей новые знания в новые технологии, продукты и услуги, которые находят своих реальных потребителей на национальных или глобальных рынках. [Характеристика НИС в РФ и рекомендации по ее развитию представлены в главах 5 и 6].
- Что такое Форсайт?
Экономика — это выбор предпочтительного из возможного.
В каждый момент времени необходимые для хозяйственной деятельности экономические ресурсы ограничены, что создает бесконечное множество ситуаций выбора. Для более успешного принятия решений в ситуации выбора в разных сферах деятельности создаются специальные инструменты: в банках – широко используются системы скоринга, в ВУЗах для отбора студентов – ЕГЭ, для выбора оптимального пути на дорогах – GPS навигаторы.
Для эффективного определения приоритетов социально-экономического, научно-технического и инновационного развития, на государственном уровне относительно
недавно была разработана методология форсайта.
История форсайта
Впервые методология форсайта была предпринята в 1950-е годы корпорацией RAND. Позже эту идею подхватили японцы, которые, начиная с 1970 года, каждые пять лет проводят масштабное исследование долгосрочных перспектив развития технологий. В начале 1980-х в США стартовал национальный проект по разработке «критических технологий». А к середине 1990-х к поиску приоритетов инновационного развития подключились многие страны Европы, Азии, Латинской Америки, в т.ч. государства с переходной экономикой.
Таблица 1. Прогноз, стратегия, форсайт: основные характеристики
| | Прогноз | Стратегия | Форсайт |
| Цель | Исследование конкретных перспектив развития какого-либо процесса. | Разработка плана какой-либо деятельности по достижению сложной цели, являю+щейся главной для управленца на данный момент. | Выбор направлений социально- экономического и инновационного развития, выявления технологических прорывов |
| Горизонт планирования |
|
|
|
| Методы |
|
|
панелей |
| Участники процесса | Ученые | Односторонний выбор разработчиков стратегии. | Ученые, представители органов управления, бизнеса и общественности. |
| Разработка практических мер по достижению выбранных ориентиров | Нет | Да | Да |
Форсайт – (от английского «foresight» – «предвидение») – система методов экспертной оценки стратегических направлений социально- экономического и инновационного развития, выявления технологических прорывов, способных оказать воздействие на экономику и общество в средне- и долгосрочной перспективе.
Форсайт представляет собой значительно более комплексный подход, чем традиционное прогнозирование или стратегическое планирование (табл. 1).
Основными отличительными чертами форсайта являются следующие характеристики:
Во-первых, форсайт нацелен именно на выявление технологических и инновационных прорывов.
Во-вторых, прогнозы и стратегии, как правило, формируются узким кругом экспертов, в то время как форсайт предполагает разработку совместного видения будущего всеми группами населения, включая науку, бизнес, государство, широкую общественность.
| Дельфи-метод |
| Суть метода – отбор и опрос высококвалифицированных экспертов для выявления перечня тем – потенциальных научно-технологических достижений, ожидаемых в долгосрочной перспективе, включая фундаментальные и прикладные исследования, инновационные товары и услуги. Эксперты оценивают актуальность каждой темы для развития экономики, общества, наличие ресурсов и потенциальных барьеров для практической реализации. В рамках разработки форсайта государства опрашивают до 2–3 тысяч экспертов. Метод Дельфи широко применяется в Японии, Германии, Великобритании. |
В-четвертых, форсайт всегда подразумевает анализ долгосрочных перспектив развития (20-30 лет), в то время как прогноз может быть построен для любого промежутка времени, а стратегия – на среднесрочную перспективу.
| КРИТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ |
| Предварительный перечень критических технологий формируется на основе экспертных интервью. Далее он обсуждается в рамках фокус-групп, и происходит окончательный отбор перечня критических технологий. Затем к критическим технологиям применяется «эталонный анализ», т.е. сравнение с другими странами, что позволяет определить уровень развития технологии в стране, и соотнести его с уровнем мировых лидеров, выявить степень отставания и разработать стратегию по ускорению технологического развития. Метод используется в США, Франции, Чехии, России и др. странах. |
Вторая отличительная черта методологии – комбинация нескольких методов. Методология Форсайт вобрала в себя десятки традиционных и достаточно новых экспертных методов. При этом происходит их постоянное совершенствование, отработка приемов и процедур. Обычно в каждом из форсайт-проектов применяется комбинация экспертных панелей, Дельфи метода, SWOT-анализа, мозгового штурма, построения сценариев, технологических дорожных карт, деревьев релевантности, анализа взаимного влияния и др.
Наиболее широко используемыми методами форсайта без сомнения являются литературное прогнозирование, экспертные панели, построения сценариев. Данные методы носят общенаучный характер и используются не только при разработке форсайта, но и в любых других типах исследований.
Следующая группа довольно часто используемых методов: мастерские, мозговой штурм, экстраполяция трендов, интервью, опросы, дельфи-метод, анализ мегатрендов, СВОТ-анализ, выявление критических технологий.
Менее часто используются метод построения технологических дорожных карт, сканирование среды, моделирование и симуляция, эссе. Более половины всех, кто используют метод создания технологических дорожных карт – это представители стран Северной Америки.
| Таблица 2. Применение методов форсайта в различных регионах мира | |||||
| | ЕС27+ 485 кейсов и 1835 методов | Северная Америка 109 кейсов и 328 методов | Латинская Америка 24 кейса 188 методов | Азия 51 кейс, 280 методов | Африка 10 кейсов, 47 методов |
| | Литературное прогнозирование (63%) | Экспертные панели (57%) | Другие методы (71%) | Экспертные панели (80%) | Сценарии (60%) |
| | Экспертные панели (52%) | Мастерская будущего (46%) | Экспертные панели (67%) | Сценарии (57%) | Анализ мегатрендов (50%) |
| | Сценарии (47%) | Литературное прогнозирование (45%) | Литературное прогнозирование (67%) | Литературное прогнозирование (55%) | Литературное прогнозирование (50%) |
| | Другие методы (24%) | Технологическая дорожная карта (39%) | Сканирование среды (63%) | Интервью (55%) | Мастерская будущего (40%) |
| | Мастерская будущего (22%) | Критические технологии (28%) | Мозговой штурм (63%) | Опрос/ анкетирование (39%) | Экспертные панели (40%) |
| | Мозговой штурм (20%) | Сценарии (17%) | Опрос/ анкетирование (58%) | Мозговой штурм (37%) | Эссе (30%) |
| | Экстраполяция трендов (19%) | Анализ мегатрендов (16%) | Интервью (50%) | Дельфи (35%) | Опрос/ анкетирование (30%) |
| | Дельфи (17%) | Интервью (10%) | СВОТ (50%) | Экстраполяция трендов (27%) | Моделирование и симуляция (30%) |
| | СВОТ (15%) | Эссе (6%) | Сценарии (42%) | Анализ мегатрендов (25%) | Экстраполяция трендов (30%) |
| | Интервью (15%) | Экстраполяция трендов (6%) | Структурный анализ (38%) | Моделирование и симуляция (25%) | Другие методы (71%) |
| | Источник: Popper et al (2007) | ||||
Этапы форсайта
Традиционно выделяют пять основных этапов форсайта:
2. Формирование существенных условий. Существенные условия - целевые показатели, которых мы хотим достигнуть в будущем. Для форсайта принципальным является, чтобы существенные условия отражали качественное изменение (например, снижение веса летательных аппаратов) и имели количественное выражение.
| Литературное прогнозирОвание |
| Первыми исторически известными инструментами долгосрочного прогнозирования были литературные произведения о будущем. Литературные миры позволяют моделировать различные сценарии технологического и общественного развития, а также изучать особенности поведения человека в иной социальной и технологической среде. Подобные произведения оказывают большое воздействие на общество, так как облекало довольно сложные сами по себе представления о долгосрочном развитии в понятную и приемлемую форму. |
3. Сканирование. Этап предполагает формирование "карты сферы" (стейкхолдеры, эксперты, компании), выбор методов исследования и проведение экспертных опросов.
4. Альтернативы будущего. Этап предполагает выделение тенденций, которые можно спрогнозировать, выделение зон неопределенности и формирование возможных сценариев будущего.
5. Планирование и исполнение. Этап предполагает разработку и создание дорожных карт, включение всех стейкхолдеров в обсуждение будущего, изменение стратегии и действий заказчика форсайта.
Риски форсайта
Методология форсайта тем не менее не лишена недостатков, одним из которых является наличие риска неудачи при проведении форсайта.
Анализ международной практики проведения форсайта позволяет выявить следующие наиболее яркие причины рисков:
- отсутствие четко сформулированной цели/задачи проведения форсайт-проекта;
- прямой перенос форсайтных тем, «ключевых точек роста», разработанных на основе аналитических работ одной страны в реалии другой.
-
подмена долгосрочного технологического прогноза, «продленными в будущее» текущими трендами. При этом, «прогноз», возникающий на выходе, в лучшем случае представляет собой вариант среднесрочного, в худшем – описание текущих, сегодняшних потребностей бизнеса и государства в технологическом развитии; давая неверные ориентиры на перспективу, не снизит, а наоборот, повысит уровень рисков развития в будущем;
технологическая
дорожная карта
Суть метода заключается в организации стратегического планирования, к которому привлекаются эксперты, представляющие основные составляющие бизнеса – маркетинг, финансы, производственную инфраструктуру, технологии, исследования и разработки. «Дорожная карта» иллюстрирует этапы перехода от текущего состояния к фазам развития в долгосрочной перспективе за счет синхронного развития технологий, продуктов, услуг, бизнеса и рынка. Основным преимуществом метода является выработка согласованного видения долгосрочных целей развития отрасли или компании.
-
- возможность получения слепка «массовой мифологии», относящейся к научно-технологическому развитию. Процедуры, подобные форсайту, могут стать трансляторами существующей в каждый период времени интеллектуальной моды, связанной с развитием технологий в будущем.
- Минимизация данных рисков осуществляется за счет тщательной проработки методологии форсайта, в том числе диверсификации
используемых методов.
Масштабы и спонсоры форсайта
Анализ имеющегося опыта форсайта позволяет выделить следующие его основные масштабы: региональный, национальный, наднациональный (объединяющий кластер из нескольких стран), межнациональный. Наиболее часто проводится форсайт на национальном уровне.
Рисунок 1. Спонсоры форсайта
И
сточник: Popper et al (2007)Основными спонсором организации форсайта является государство, вклад бизнеса и НКО выше в форсайте наднациональном и международном, в то время как за форсайт на национальном и региональном уровне в большей степени рассчитывается государство.
Основные результаты форсайта:
- разработанные обоснованные рекомендаций для правительства по реализации инновационной политики;
- анализ трендов и драйверов технологического развития,
- разработанные сценарии развития;
- выделенные приоритеты в развитии технологий и исследований.
Главный результат форсайта состоит в построении согласованной, обоснованной и взаимоприемлемой картины будущего в 2020, 2030, 2050 году. Эта картина будущего является надежной основой для разработки стратегий и долгосрочных программ развития.
Итак, сегодня форсайт во всем мире является популярным средством прогнозирования будущего. Его применяют в различных сферах, начиная от высоких технологий, заканчивая сельским хозяйством и культурой. Форсайты проводятся на разных уровнях власти, ими занимаются министерства, фабрики мысли, академические структуры и корпорации. Форсайт используется в качестве инструмента в экспериментальных школьных программах: считается, что он стимулирует мышление у детей, при этом придавая ему направленность на конкретные вещи. Компании часто используют форсайт для разработки новых перспективных продуктов, а правительства – для создания программ развития.
- Направления мирового технологического развития
Можно утверждать, что с наибольшей вероятностью мировое технологическое развитие будет определяться развитием основных технологических пакетов: информационно-коммуникационные технологии, технологии создания новых материалов (включая наноиндустрию) и биотехнологии (включая технологии природопользования). Рассмотрим более подробно каждый из этих технологических пакетов.
Технологический пакет (ТП) – это генетически и функционально связанная совокупность технологий, обладающая системными свойствами. Пакет – набор взаимосвязанных технологий.
Технологический пакет включает в себя следующие функциональные элементы:
- технологии, как физические, так и гуманитарные,
- связи между технологиями,
- базовую научную дисциплину или совокупность таких дисциплин,
- базовую инфраструктуру,
- базовую институциональную форму,
- представленность ТП в культуре.
Технологический пакет «информационно-коммуникационные технологии»
Неизбежным будущим всех вариантов мирового технологического развития прогнозируется развитие современных информационных технологий, поскольку пакет информационных технологий как самый развитый из современных технологических пакетов претендует на управляющую функцию во всех вариантах развития. Информационные технологии в той или иной мере будут значимыми для всех составляющих мирового технологического развития, а создаваемая на их основе глобальная информационная инфраструктура будет присутствовать в любом варианте развития.
Развитие сферы информационных технологий может происходить как по пути инерционного развития компьютеров и информационных сетей (совершенствование современных и возникновение принципиально новых сетевых сервисов, проникающих во все сферы функционирования экономики и общества, глобальная информационная инфраструктура, наращивание вычислительной производительности за счет совершенствования оборудования и разнообразной оптимизации самих вычислений, включая математические методы оптимизации), так и по инновационному пути создания интеллектуальных систем (например, андроиды, робототехника). Наиболее реалистичный вариант развития информационных технологий - комбинация элементов двух указанных вариантов развития, т.е. формирование глобальной информационной инфраструктуры с наращиванием вычислительной производительности и широкое проникновение интеллектуальных систем и робототехники во все сферы человеческой деятельности и общества.
Отдельной сферой информационного общества, заслуживающей особого внимания являются социокультурные коммуникации. Вопросы социального будущего нашего мира является актуальной и интересной проблемой для многих исследователей. Первые работы по данной проблематике были написаны еще в 1995 году. Информационные технологии, проникающие в культурную среду, модифицируют ее, предлагая новые способы коммуникации, «сближая» культуры и облегчая межкультурный обмен.
Технологический пакет «нанотехнологии»
В последнее время во всем мире уделяется повышенное внимание разработке перспективных материалов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками. Продукты инженерной мысли в этом направлении призваны служить во всевозможных сферах производства от мирного сельского хозяйства и до высокотехнологичной боевой брони. Помимо вышеописанного, человечество активно пытается освоить манипулирование объектами на наноуровне, позволяющее создавать активные наночастицы, которые открывают еще больший простор возможностей, чем просто создание пассивных материалов.
Стоит отметить, что Россия вовремя успела включиться в гонку по освоению наномира, и, в случае ускоренного развития нанотехнологий, она получает возможность сыграть на опережение и закрепить за собой важную область мирового технологического пространства. Вариант инерционного развития наноиндустрии предполагает замедление появления новых технологий в рассматриваемой области и концентрации на коммерциализации уже имеющихся разработок.
Технологический пакет «биотехнологии»
Технологический пакет биотехнологий, в широком варианте включающий в себя также технологии природопользования, обладает рядом отличительных свойств сравнительно с остальными технологическими пакетами. К примеру, технологии касающиеся изменения тела человека, придания ему различных свойств в результате модификации генома и увеличение продолжительности жизни, имеют широкий общественный этический и нравственный резонанс. Уже сейчас в обществе не утихают споры относительно технологий клонирования, управления сознанием живых существ и т.п.
Развитие пакета биотехнологий также возможно как по инерционному сценарию, так и по пути технологического прорыва.
В базовом сценарии технологического развития исследования в области управления геномом останавливаются, причем в равной степени из-за законодательных ограничений, резких протестов населения и самоцензуры ученых. В этом случае ТП «Биотехнологии» не обретает собственной онтологии, занимает в развитии технологического «мейнстрима» подчиненное место и развивается в сторону совершенствования сельскохозяйственных и медицинских технологий. В данном сценарии представляет интерес возникновение уклона в сторону биоинженерных решений (как альтернативы «закрытым» исследованиям в области управления геномом). Результатом таких исследований может стать новое поколение конструктивных материалов и технических систем, обладающих свойствами живых организмов (регенерация, тренируемость, адаптация к окружающей среде, механизм рефлексов и т.п.)
Но в альтернативном сценарии, ТП «Биотехнологии» обретает самостоятельный статус и создает множество новых, самостоятельных продуктов, в том числе этических и правовых. В этом случае начинается работа с человеческой ДНК, в результате чего от ГМ-модификации отдельных органов исследователи переходят к генной модификации самого человека. Параллельно развиваются исследования в области воссоздания геномов вымерших существ, ускорения эволюции (искусственного создания геномов существ, которые должны появиться через миллионы и десятки миллионов лет), создания существ с полностью сконструированной ДНК (не принадлежащих земной эволюции). Существенно, что исследования в области стволовых клеток, по-видимому, позволят произвести генетические усовершенствования взрослых людей.
Развитие технологий природопользования является, подобно ИТ, общим элементом развития всех сценариев технологического развития. Их развитие является следствием ряда кризисных вызовов, в т.ч. развития городов, исчерпания ряда природных ресурсов, роста количества отходов и в общем виде означает формирование новой парадигмы отношений между человеческой деятельностью и природой.1
В свете развития вышеперечисленных технологических пактов будущее можно представить в виде нескольких сценариев. В первую очередь, сценарии будут определяться тем, какой из пакетов займет лидирующее положение. Сценарии, при котором одновременно развиваются, как самостоятельные целостности, все мейнстримовские технологии будем считать невозможными. Внутри основных ветвей сценариев, дополнительные сценарные варианты образуются в зависимости от того, какие пакеты технологий развиваются помимо лидирующего. Эта внутренняя технологическая конкуренция создает дополнительные возможности проектного управления технологическим развитием внутри сценарных ветвей.2
В качестве наиболее вероятных сценариев технологического развития можно выделить четыре:
- Инерционное технологическое развитие: развитие информационных технологий. Развитие информационных технологий в современной парадигме компьютеров и информационных сетей. Догоняющее развитие нано- и биотехнологий. Технологии природопользования со временем образуют технологический пакет «Природопользование».
- Альтернативное развитие информационных технологий: развитие робототехники. Информационные технологии развиваются в парадигме создания человекоподобных роботов – андроидов, а современные компьютеры отходят на второй план. Обеспечивающее развитие нано и биотехнологий. Технологии природопользования сначала развиваются инерционно, но со временем формируются в самостоятельное, системное направление, занимающееся совместным существованием роботов и людей в среде.
- Нанотехнологическая революция. Ускоренное развитие нанотехнологий. Новая революция в материалах, ренессанс космических программ. Развитие информационных технологий в современной парадигме в качестве обслуживающей инфраструктуры. Биотехнологии играют нишевую роль.
- Биотехнологическая революция. Ускоренное эволюционное развитие биотехнологий, вплоть до управления развитием человека. Информационные технологии развиваются в качестве конкурирующей парадигмы. Нанотехнологии носят подчиненный, инструментальный характер. Экологические технологии получают мощнейший стимул и развиваются в направлении управления развитием как природной среды, так и человека в среде.
Сценарий 1. Инерционное технологическое развитие: развитие информационных технологий.
Инерционный сценарий технологического развития развернется в случае отсутствия прорывов в областях науки, при этом сохранится доминирующее положение пакета информационно-коммуникационных технологий, однако и в этой сфере не произойдет кардинальных перемен, поэтому развитие информационных технологий будет происходить в традиционном формате – совершенствования компьютеров и информационных сетей. Эксперименты по созданию человекоподобных роботов не увенчаются успехом, либо созданные андроиды в силу каких-либо причин не получат распространения по миру и широкого применения.
Нанотехнологии будут играть вспомогательную роль, в первую очередь, для совершенствования вычислительных машин, их компонентов и периферийных устройств. В производстве найдут применение нанофильтры и другие продукты наноиндустрии, однако технологический пакет нанотехнологий не обретет самостоятельной онтологической составляющей, как и пакет биотехнологий, которые будут использоваться для изготовления лекарств и в сельском хозяйстве.
Отдельную значимость приобретут технологии природопользования, обеспечивающие улучшение экологической обстановки, эффективное использование источников энергии и полную переработку отходов.
Сценарий 2. Альтернативное развитие информационных технологий: развитие робототехники.
Одним из вероятных вариантов развития в случае ускоренного прогресса в области информационных технологий является широкое распространение человекообразных роботов – андроидов. В 2008 году в своем новом технологическом форсайте Япония анонсировала создание роботов-андроидов, как элементов не только системы производства, но и сферы потребления, и социальной среды в целом. Возможен и вероятен сценарий, в котором современная японская инициатива по разработке и внедрению роботов-андроидов оказывается успешной.
Роботы позволят решить проблемы старения населения, неквалифицированной рабочей силы, отсутствия мигрантов и т.п. Со временем, андроиды выходят за пределы Японии и становятся важным экономическим, культурным и социальным фактором развития стран Запада. Они придают новый импульс освоению территорий с суровыми климатическими условиями. Иначе начинает восприниматься проблема вредных для человека производств.
При этом достижения нано- и биотехнологий практически целиком вкладываются в ключевую андроидную технологию. Роботам нужны искусственная кожа, мышцы, кости; они будут становится все более похожими на человека. Нано и биотехнологии становятся обеспечивающей инфраструктурой для развивающейся индустрии робототехники. Вследствие этого, ни нано- ни биопакет не выступают как самостоятельные направления технологического развития.3 В интервью, опубликованном в журнале Focus, знаменитый британский физик Стивен Хокинг заявил, что если люди и в будущем желают оставаться конкурентоспособными в сравнении с созданными ими же машинами, без генной инженерии не обойтись. "В отличие от нашего интеллекта, производительность компьютеров удваивается каждые 18 месяцев, - сказал Хокинг, сославшись на закон Мура. - Опасность, что у них возникнет интеллект, и они покорят мир, вполне реальна". По мнению учёного, есть только два выхода. Человечеству придётся либо подумать об искусственном усовершенствовании своих генов, либо попытаться найти способ объединить компьютеры и человеческий мозг.4
Идею симбиоза человека и машины также развил известный футуролог Джеймс Мартин: "Между людьми и машинами будет тесное синергетическое партнёрство, в котором компьютеры будут делать то, что лучше умеют именно они, а люди - то, что они". Жизнь изменится, техника проникнет повсюду и будет незаметно помогать людям. Болезни будут не лечить - их будут предотвращать. С преступностью не придётся бороться - машины, перерабатывающие гигантские объёмы информации о всех действиях каждого человека, будут выявлять потенциальных смутьянов ещё в детстве.5 «Люди смогут оснащать свой мозг компьютерами и создавать машины, которые будут не глупее их самих» - говорит известный футуролог Рей Курцвайль. По его мнению, не далее, как к 2020 году появится искусственный интеллект, а человеческий мозг будет оснащен компьютерами. Первым шагом к созданию нового типа живого организма станет вживление в человеческий мозг искусственных интеллектуальных биологических наноблоков, что многократно увеличит мыслительный уровень людей и расширит их возможности за счет быстроты сбора и обработки информации. Микрочипы позволят людям запоминать, просчитывать варианты со скоростью компьютера и даже общаться с виртуальным миром через собственную нервную систему.6
С одной из точек зрения, развитие искусственного интеллекта может привести практически к полному исчезновению необходимости в человеческом труде, а интеллект машины через 15-20 лет превзойдет интеллект человека, при этом между процессорами, обладающими сетевым сознанием и людьми возникнет непреодолимый барьер общения. Роботы будут выполнять множество функций, в том числе те, которые раньше выполнялись исключительно живыми существами – вступать с людьми в отношения, быть домашними животными и т.д. Хранение информации очень больших объемов позволит отчасти заменить человеку память – в любой момент пользователь сможет обратиться к любой дате своей жизни, посмотреть фотографии, свои личные заметки, аудио- и видеозаписи.7
Кроме мирных целей роботы будут выполнять и военные. По мнению Питера Уоррена Сингера, советника Барака Обамы по военным вопросам, в скором времени количество используемых боевых роботов будет измеряться десятками тысяч. Уже в данный момент широко используются беспилотные самолеты, роботы-саперы и т.д. Со временем люди, участвующие в военных действиях, станут находиться от непосредственного конфликта за много тысяч километров, предоставив управляемым военным роботам всю «грязную» работу.8
Сценарий 3. Нанотехнологическая революция.
Пристальное внимание к технологиям с атомарной точностью стало проявляться научным сообществом сравнительно недавно, поэтому вариант развития, в котором нанотехнологии обретают собственную онтологию и задают самостоятельный вектор развития, имеет сравнительно малую вероятность.
Одним из первых привлек внимание человечества к нанотехнологиям Эрик Дрекслер, американский учёный и популяризатор науки, первый доктор наук в области нанотехнологий. По его мнению, «пока нет и не предвидится такой технологии, которая могла бы заменить мощные методы производства атомарной точности. Разнообразие высококачественной продукции, которую можно получить с их помощью, необычайно велико, так же как и шансы уменьшить затраты на производство, потребление ресурсов и количество вредных выбросов в окружающую среду».9
Результатом быстрого проектного развития нанотехнологий станет, в первую очередь, новая революция материалов, которая позволит создавать материалы, не существовавшие в принципе в природе, обладающие принципиально новыми свойствами. В конечном итоге, появится возможность создавать материалы с определенными функциями под определенную задачу.
В таком сценарии, в мире разрешаются энергетические проблемы. Появляются «атомные нанореакторы», в т.ч. сверхмалые, а также значительно вырастает КПД традиционной энергетики и энергетики на возобновляемых источниках. Это позволит перейти к локальной генерации тепла и энергии. Будут созданы наноаккумуляторы большой емкости, прототипы автомобиля с самовосстанавливающимся покрытием кузова, широкое применение найдут нанопленки и нанопокрытия.
Самовосстанавливающиеся материалы будут широко востребованы в военной промышленности для производства брони, в изготовлении корпусов механизмов, спецодежды.
По мнению Николая Ютанова, известного российского писателя-фантаста, редактора, издателя, член рабочей группы по форсайту российского научного центра «Курчатовский институт», к 2010 году появятся первые коммерческие образцы нанотехнологических решений для солнечной и водородной энергетики, медицины, в 2015 – увеличится число коммерческих нанопроектов в разных отраслях промышленности.
Принципиальным для этого сценария является ренессанс энергетических, двигательных, космических технологий. Это может привести к новому толчку в освоении космоса, аналогичный процесс пойдет также и в области освоения Мирового Океана.
Биологические технологии играют в сценарии нишевую роль. Но значительное развитие ожидает технологии природопользования. Вероятно, направлением их развития будет создание искусственных экосистем, в т.ч. для нужд нового освоения космоса.
В медицине будут применяться «лаборатории на чипе» и иные технологии диагностики, средства точечной доставки лекарств, антимикробные покрытия, биосовместимые материалы. Имплантаты и лекарства на основе нанотехнологий позволят лечить ряд ранее неизлечимых заболеваний. Появится значимая нанотехнологическая инструментальная база в России.
В 2020 году нанотехнологии станут ключевым элементом конкурентоспособности промышленности. Это будет начало её активной модернизации на основе нанотехнологий. Вероятно создание квантовых компьютеров и всеобъемлющей системы защиты данных на основе квантовой криптографии.
На горизонте сценирования в прорывном сценарии «Квантовая реальность» ожидается появление квантовой телепортации и технологизации спутанных состояний. На базе развития фемтотехнологий (в первую очередь фотоники) формируется фемтоэлектроника как сочетание квантовых точек и антиточек. Разрабатываются наноТВЭЛы (высокотехнологичные топливовыделяющие элементы с минимизацией отработанного ядерного топлива) и, как следствие, развивается индустрия нанореакторов.10
Сценарий 4. Биотехнологическая революция
«Биология подвергается одной из наиболее фундаментальных революций, которой пока не наблюдалось ни в одной из наук. Она трансформируется от чисто лабораторной науки в науку, основанную на информационных технологиях… Всё 20-е столетие может рассматриваться как некую прелюдию к этой информационной биологии. И то, что ещё осталось сделать – это передать последующим поколениям биологов ключи от самой замечательной библиотеки информации на этой планете» (Д-р Эрик Ландер, генетик, молекулярный биолог, математик, профессор биологии Массачусетского технологического университета, один из лидеров проекта «Геном человека»).
Как считают некоторые учёные, мир вошёл в постгеномную эру, которая наступила сразу после полной расшифровки генома человека. Во-вторых, благодаря развитию информационных технологий, нанотехнологий и так называемой "зелёной" химии. В совокупности биоинформационные и нанотехнологии формируют сейчас основу новой цивилизации, которая возникает на глазах человечества, так называемого шестого технологического уклада. 11
Прорыв в области биотехнологий предполагает не только активное развитие в областях генно-модифицированных и генно-улучшенных продуктов и медикаментов, но и в областях клонирования, выращивания органов, модификации генома, в т.ч. человеческого, управления эволюцией. В долгосрочной перспективе, речь идет об управляемом ароморфозе, изменении человека и человечества, усовершенствовании мозга и ускорения мышления, приспособления человека к среде обитания и природной среде вместо изоляции человека от этой среды.
В интересах медицины, сельского хозяйства, природопользования и высокотехнологичного машиностроения активное развитие получат биотехнологии, опирающиеся на рекомбинации ДНК, технологии эмбриональных стволовых клеток и клонирования. На первый план выйдут исследования в областях биоинженерии (биокатализ, биосинтез, биосенсоры, клеточные маркеры, в перспективе – живые конструкционные материалы и живые системы), управления геномом, искусственных экосистем (производство вымерших организмов, создание принципиально новых биологических видов, создание экосистем).
По мнению Фрэнсиса Крика, лауреата Нобелевской премии, «В будущем ни один новорожденный не будет признан человеком, прежде чем не пройдет проверку на генетическую состоятельность... Тот, чьи результаты будут неудовлетворительными, потеряет право на жизнь».
Совершенствование человека и человеческих возможностей – одно из актуальнейших направлений развития будущих технологий. По мнению Хуана Энрикеса, генерального директора компании Biotechonomy, основателя Life Sciences Project при Гарвардской бизнес-школе, улучшения человеческого организма на основе искусственных органов, тканей и различных имплантатов позволят появиться новому виду, превосходящему по характеристикам homo sapiens. Помимо интеграции человека с машинами, будут решены проблемы медицины: анализ последовательности генов поможет выявлять болезни до их проявления в организме и откроет возможности индивидуальной, персональной медицины - когда лекарства создаются не от болезней, а для конкретного человека (Михаил Гельфанд, биолог, специалист по биоинформатике, заместитель директора Института проблем передачи информации РАН). Продолжительность жизни предполагается увеличить за счет выращивания тканей и органов искусственным путем или с использованием животных – так считает Брюс Лан, основатель Центра изучения стволовых клеток и тканевой инженерии (Гуанчжоу, КНР). Искусственный синтез тканей позволит со временем отойти от выращивания животный на убой, считает Остин Дэйси, профессор Нью-Йоркского политехнического института.
Нанотехнологии в этом сценарии развиваются в логике совершенствования контроллеров, процессоров и периферийных устройств.
Значительные изменения произойдут в природопользовании: от создания/уничтожения природных экосистем человечество перейдет к построению искусственных экосистем под конкретные задачи пользователя.
- Выбор приоритетных направлений науки и технологий в России
Значение выбора приоритетных направлений науки и технологий было оценено еще в СССР. Впервые в системном виде они были представлены в виде двух групп приоритетов в «Комплексной программе научно-технического прогресса СССР». Первая группа включала исследования в области электроники, информатики и вычислительной техники, новых материалов, наук о жизни, научного приборостроения и др. Во вторую группу входили фундаментальные исследования.
Развитие форсайта в мире в середине 1990-х гг. не осталось незамеченным в России, в 1996 г. Правительственная комиссия по научно-технической политике утвердила перечни 10 приоритетных направлений развития науки и техники и 70 критических технологий.
В 1997–1998 гг. по заданию Правительства РФ был реализован масштабный проект по оценке состояния и перспектив развития критических технологий. По результатам анализа было определено, что Россия сохраняет лидирующие позиции лишь по двум из семидесяти критических технологий, имеющим сравнительно узкую сферу практического применения – «Трубопроводный транспорт угольной суспензии» и «Нетрадиционные технологии добычи и переработки твердых топлив и урана». По ряду других направлений, включая системы математического моделирования, авиационную и космическую технику, технологии защиты человека в экстремальных условиях, лазерные и ионно-плазменные технологии и др., позиции российских ученых были сопоставимы с мировым уровнем.
По большинству областей знаний, находящихся на переднем крае технологического развития (информа-ционные технологии, связь, биотехнологии и др.), российские разработки в целом значительно уступали лучшим зарубежным образцам.
Результаты экспертизы послужили основой для формирования уточненных перечней приоритетных направлений развития науки, технологий и техники.
Однако принятый перечень охватывал практически все сферы деятельности и позволял при желании отнести к числу важнейших практически любой исследовательский проект. В число критических технологий были целые сектора экономики, в том числе «Поиск, добыча, переработка и трубопроводный транспорт нефти и газа».
Одновременно с новыми перечнями были приняты «Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологии на период до 2010 года и дальнейшую перспективу». В нем предусматривалось периодическое уточнение системы приоритетов, которые были призваны стать основой принятия решений о поддержке науки.
В 2004–2005 гг. Минобрнауки России провело работу по пересмотру перечня приоритетов на существенно модифицированной методологической базе.
Сформированный в итоге перечень приоритетов был значительно короче и детальнее предыдущего и отличался большей практической направленностью:
- информационно-телекоммуникационные системы;
- индустрия наносистем и материалы;
- живые системы;
- рациональное природопользование;
- энергетика и энергосбережение;
- транспортные, авиационные и космические системы;
- безопасность и борьба с терроризмом;
- военная и специальная техника.
С 2007 года в России осуществляется осуществить национальный научно-технологический Форсайт.
В рамках реализации проекта форсайта в России выделено четыре группы критических технологий – четыре технологических пакета.
Технологический мейнстрим России
В практике мировых форсайтов мейнстрим определяется как блок ключевых технологий, способных решить проблемы голода, терроризма, загрязнения среды, нехватки энергоносителей, генерирующих и распределяющих мощностей.
В ходе реализации проекта форсайта в России, к технологическому мейнстриму были отнесены четыре технологических пакета:
- информационные технологии,
- биотехнологии,
- нанотехнологии,
- технологии рационального природопользования.
Для каждого технологического пакета в раках форсайта рассматриваются перспективы развития, составляется таймлайн развития на период до 2020-2040 гг.
Основным предназначением технологий мэйнстрима остается создание нового инвестиционного плацдарма, позволяющего разрешить текущий экономический кризис. Как итог, мейнстрим становится основой для осуществления глобальных пост-индустриальных проектов.
| Таблица 3. Основные технологические пакеты, выделенные в ходе форсайта РФ | | |||
| | Основные технологические пакеты | Тематический охват | Временной горизонт | |
| | Информационные технологии |
| 2009-2040 | |
| | Технологии природополь-зования |
| 2009-2020 | |
| | Нанотехнологии |
| 2010-2025 | |
| | Биотехнологии |
| 2010-2020 | |
Таблица 4. Перечень критических технологий Российской Федерации
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|