10.3. На протяжении последних десятилетий часто употребляются понятия «информатизация общества» и «информационное общество». Что они означают?
Речь идет об изменениях в характере практической и хозяйственной деятельности человека, начавшихся во второй половине ХХ века. Эти изменения связаны в первую очередь с развитием достижений технического и интеллектуального прогресса, с удовлетворением новых запросов и потребностей общества.
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ (повышение роли информационных технологий) обеспечила переход общества от традиционного (индустриального, технократического, механистического) типа развития к постиндустриальному (информационному).
Для понимания современных процессов в обществе необходимо проследить историю взаимодействия человека с окружающей средой. Накопление человечеством опыта и знаний при освоении природы неизбежно сопровождалось накоплением, освоением и обработкой информации.
В истории выделяют четыре ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕВОЛЮЦИИ – четыре этапа преобразования общественных отношений, связанных с качественными изменениями в сфере обработки информации.
ПЕРВАЯ революция связана с изобретением письменности. Это дало возможность накапливать знания, передавать их от поколения к поколению.
ВТОРАЯ революция обусловлена изобретением книгопечатания в средние века. Это позволило тиражировать информацию в больших объемах, а в результате – повлияло на распространение достижений науки и культуры, на динамику общественных и производственных отношений.
ТРЕТЬЯ революция (конец XIX века) связана с изобретением электротехники, что дало толчок к появлению радио, телефона, телеграфа. Выражаясь современным языком, появились технологии дистанционной передачи информации, что еще более ускорило развитие научно-технических достижений.
ЧЕТВЕРТАЯ революция (вторая половина XX века) связана с изобретением микропроцессорной техники, персональных компьютеров и выходом на лидирующие позиции цифровых технологий передачи данных.
Именно последняя, четвертая революция обусловила радикальные изменения во всех сферах общественной жизни. Появление компьютеров, компьютерных сетей, телекоммуникаций, средств автоматизации и роботизации характеризовались:
Переходом от механических и электрических средств преобразования информации к электронным;
Миниатюризацией всех узлов, устройств, приборов, машин;
Снижением расхода энергии и увеличением быстродействия данных устройств;
Созданием программно-управляемых узлов и процессов.
10.4. В последнее время много внимания уделяется развитию нанотехнологий. Что означает это понятие?
Смысл термина «нанотехнологии» вытекает из дробной приставки «нано», означающей множитель 10–9 (Приложение 4), и указывающей на операции с объектами, имеющими размеры атомных и молекулярных порядков. Тела с размерами 1…1000 нм называются наночастицами, более крупные (свыше 1000 нм, или 1 мкм) – микрочастицами. Имеющиеся и ожидаемые в будущем достижения в области нанотехнологий могут оказаться чрезвычайно полезными в самых разных областях жизни, начиная от молекулярной биологии и микроэлектроники, и заканчивая космическими материалами. С другой стороны, в отличие от традиционных технологий, для нанотехнологий характерны повышенная наукоёмкость и затратность, а также неэффективность решения практических задач методом «проб и ошибок».
Интерес к данному научному направлению обусловлен тем, что вещество может проявить совершенно новые свойства, если оно взято в очень маленьких порциях. Так, некоторые материалы показывают удивительные оптические свойства – например, сверхтонкие пленки органических материалов для производства солнечных батарей. Такие батареи более дёшевы и могут быть механически гибкими. Удаётся добиться взаимодействия искусственных наночастиц с природными нанообъектами – молекулами белков, нуклеиновых кислот и т.д. Тщательно очищенные наночастицы могут самовыстраиваться в определенные структуры. Такая структура содержит строго упорядоченные наночастицы и также часто проявляет необычные свойства. Одним из наиболее интересных объектов изучения считаются особым образом упорядоченные сферические наноструктуры – ФУЛЛЕРЕНЫ (Рис. 19).
Рис. 19. Фуллереновые структуры углерода С60 (а) и С70 (б) [91]
Один из важнейших вопросов нанотехнологий – самоорганизация наночастиц. Необходимо заставить молекулы группироваться определенным способом, чтобы в итоге получить новые материалы или устройства с заданными свойствами. Самоорганизующиеся системы широко представлены в природе. Известны биополимеры, способные организовываться в особые структуры. Один из примеров – белки, которые могут не только сворачиваться в глобулярную форму, но и образовывать комплексы – структуры, включающие несколько молекул протеинов (белков). Уже сейчас существует метод искусственного синтеза, использующий специфические свойства молекулы ДНК. Наноматериалы используют для изготовления:
защитных и светопоглощающих покрытий;
спортивного оборудования;
транзисторов, светоиспускающих диодов;
топливных элементов;
лекарств и медицинской аппаратуры;
материалов для упаковки продуктов питания;
косметики и одежды.
При выполнении манипуляций с нанообъектами возникает ряд технических трудностей. Например, требуется создание сверхвысокого вакуума, для подавления теплового движения молекул необходимо охлаждать подложку и микроскоп до сверхнизких температур, поверхность подложки должна быть атомарно чистой и атомарно гладкой.
Одной их наиболее часто обсуждаемых тем является использование особых структур – нанороботов в медицине. Считается, что наноробот, введенный в организм человека, сможет самостоятельно передвигаться по кровеносной, лимфатической и нервной системам, не нанося вреда организму, изменять характеристики тканей и клеток, нейтрализовать микроорганизмы, вирусы и раковые клетки. Также нанороботы смогут доставлять лекарства в нужное место, не вызывая побочных эффектов со стороны организма. Теоретически нанотехнологии способны обеспечить человеку физическое бессмертие за счет того, что наномедицина сможет бесконечно долго регенерировать отмирающие клетки.
В области биологии, например, станет возможным «внедрение» в живой организм на уровне атомов. Направления использования нанотехнологий здесь могут быть самыми разными – от «восстановления» вымерших биологических видов до создания новых типов живых существ – биороботов.