Будущее науки, или куда пропадают учёные

Едва ли не каждую неделю в мире выходят прогнозы с очередным перечнем десятка топ-технологий будущего, которые «изменят мир». Учитывая интересы массовой аудитории, их составители обычно включают в них предполагаемые новации в области персональных цифровых устройств и медицины, совершенно не утруждая себя более глубоким анализом технологического будущего человечества.

Спору нет, медицинские технологии сегодня находятся на пике развития. Прогнозы о скором приходе в жизнь клеточной терапии, персональных вакцин от онкологических заболеваний, технологий самоклонирования органов, продления жизни и прочих чудес – по большей части реальны.

А вот прогнозы о «цифровом рае», когда сила мысли и движения глаз будут управлять компьютерами, мобильными телефонами и прочими гаджетами – надуманы и спекулятивны. Авторы этих прогнозов, скорее всего, не могут прийти в себя от двух грандиозных успехов в данной сфере – успеха Microsoft, придумавшего и выпустившего на рынок устойчиво работающие и ориентированные на массового пользователя операционные системы, и успеха Apple, придумавшей удобные интернет-планшеты. Но всё это – больше коммерческие, нежели технологические проекты, опирающиеся на стремление массового потребителя обращаться к интуитивно-понятным готовым сервисами. Если пятнадцать лет назад верхом совершенства считались встроенные в сотовый телефон будильник и калькулятор, то сегодня, похоже, достигнут предел и по количеству, и по качеству. Современное мобильное устройство способно одновременно поддерживать разговор с несколькими абонентами, транслировать телепрограммы, поддерживать интернет-сервисы, сообщать с своему владельцу с предельной точностью его географические координаты, молниеносно информировать о поступлении в продажу новых товаров, о новинках детройтского автосалона и кулинарных рецептах, только что одобренных самой Ксенией Собчак – только вот зачем? Ведь дальнейшее совершенствование интерфейсов и повышение скорости беспроводного обмена цифровыми данными уже давно упёрлось в физическую способность человека их воспринять и обработать.

Поэтому единственное направление, по которому развитие средств персональной коммуникации и обработки данных имеет реальную перспективу – это компьютеризация мозга и нервной системы человека. Скорее всего, именно в рамках данного процесса и будет происходить добровольное вживление чипов и иных цифровых устройств в человеческий организм. Разумеется, люди старших поколений, старомодно озабоченные апокалиптическими пророчествами, на подобный шаг вряд не согласятся, они и любому iPad-у до сих пор предпочитают телефоны с механическими клавишами. А вот если на подобного рода новации поведётся молодежь с её массовой и некритичной верой в доступные и яркие симулякры прогресса, то у составителей рейтингов технологических новинок будущего работы прибавится. Ведь совершенствование киборгов – тема поистине безграничная.

Однако если обратиться к более серьезным и глубоким технологиям, например в той же компьютерной сфере, то на наиболее доступном для внимания публики уровне мы неожиданно обнаружим полноценную мировую гонку в области создания суперкомпьютеров. Формально на сегодняшний день побеждают в этой гонке японские конструкторы, на втором месте – Китай, у США – шестое место, Россия – лишь во второй десятке. Однако что происходит на уровне следующем, связанном с созданием математических моделей и алгоритмов, способных использовать всю эту невероятную и постоянно увеличивающуюся вычислительную мощь? Для составления прогнозов погоды или управления городскими светофорами, как об этому пишут в популярных изданиях? Думаю, что нет.

Если согласно данным ОЭСР не менее 75% мировых затрат на науку и исследования, финансируемые бизнесом, связаны сегодня со сферой биотехнологий и медицины, то, очевидно, в том же направлении должны концентрироваться усилия разработчиков компьютерных супералгоритмов. А подлинно фундаментальной задачей в этой сфере является управление генетической информацией с целью её использования при управляемом синтезе биополимеров и, не побоимся этого сказать, для создания живых организмов. И в этой-то сфере приоритет США трудно оспорить.

Накопление баз знаний о кодировании возможными комбинациями генов пептидных связей белков и их многоуровневой структуры – грандиозная информационная задача, которая на порядок сложнее расшифровки геномов. Накопление и обработка информации о триллионах и триллионах связей в системах «ген-белок» позволит обнаруживать и описывать интересующие исследователей закономерности биологического синтеза. Следующая задача – создание баз знаний, устанавливающих связи между структурой белка и его свойствами, прежде всего – на внутриклеточном и ферментном уровнях. Задача третья – моделирование синтеза белков с заранее заданными необходимыми свойствами. И, наконец, четвёртая задача – проектирование новых генов и новых ДНК. Именно проектирование, а не перенос генетических фрагментов других организмов в расчете на возможный нужный результат, чем мировая биотехнология занимается достаточно давно.

Сначала простейшие синтетические ДНК будут использоваться в рамках управляемых биореакторных процессов, направленных на получение в промышленных масштабах биополимеров или лекарств. Но следующим шагом будет уже создание полноценных синтетических организмов. И, разумеется, не в порыве научного вдохновения, а на основе планомерного и всестороннего их компьютерного моделирования.

Но и на этом биотехнологический прогресс вряд ли остановится. Вполне возможна и целенаправленная корректировка синтеза аминокислот, конструирование и получение несуществующих в природе синтетических аминокислот и принципиально новых белков и ферментов.

Излишне объяснять, сколь грандиозными могут быть результаты даже от частичного решения перечисленных задач! В принципе, речь здесь может идти даже о человеческом бессмертии. Или о создании биологических приёмников и передатчиков, работающих, подобно организмам экстрасенсов, в «тонких» полях, способных транслировать информацию из «горнего мира» и загружать в него свою…

Но даже если брать более приземлённые результаты биотехнологий, соединенных с компьютерной мощью, то, помимо медицинских приложений, станет возможным создание новых живых организмов, способных продуцировать идеальные продукты питания и химические вещества, заменяющие продукцию мировой химической индустрии. Или – создание новых растений, способных превращать солнечную энергию в чистейшее биотопливо или в «топливо будущего» - водород. Причём делать это с коэффициентом полезного действия не 0.16%, как происходит сегодня на среднемировом гектаре пашни, а на уровне, приближенном к теоретическому пределу к.п.д. фотосинтеза, составляющему около пятнадцати процентов. Что касается топливного водорода, то он, скорее всего, будет вырабатываться с помощью принципиально нового биотехнологического процесса – биофотолиза.

Подобные биоэнергетические технологии смогут обеспечивать львиную долю энергетических потребностей человечества даже в том случае, если когда-либо будет реализован управляемый термоядерный синтез или же подтвердится, что ископаемый природный газ – не продукт органического происхождения, а продуцент земной мантии, то есть поступает в земную кору практически бесконечно. Всё дело в том, что поддерживать на планете термостатический баланс, высвобождая ранее депонированную энергию, невозможно - безопасной для климата может быть только энергия, отобранная и аккумулированная от поступившей на Землю в течение года энергии Солнца. Кроме того, сжигание через биотопливо и биоводород солнечной энергии абсолютно безопасно и с точки зрения радиационной безопасности и пылевого загрязнения атмосферы.

Правда, может случиться так, что спасительные для человечества биоэнергетические технологии появятся лишь после того, как по причине роста спроса на биотопливо в условиях снижения добычи традиционных энергоресурсов в мире элементарно перестанет хватать продовольственных продуктов. Ведь население планеты растёт, энергетические потребности идут вверх, неизменны лишь количество доступной пашни – 1.5 миллиарда гектаров, да ещё неизменны показатели урожайности, рост которых на сегодня практически прекратился … Чем не идеальный механизм для манипулирования миром со стороны тех, кто на ближайшие десятилетия, обладая продовольственной и ресурсной достаточностью, сумел также и более остальных продвинуться в понимании и освоении механизмов, управляющих биологическими процессами и самой жизнью!

Тройка перечисленных выше технологий – суперкомпьютеры, биоконструирование, биотехнологии – с точки зрения цивилизационной состоятельности народов и планирования будущего имеют сегодня точно такое же значение, как в сороковые годы имели технологии атомного оружия. Подлинная борьба за будущее давно переместилась из окопов и пулемётных гнёзд в научные лаборатории. Правда, в тех странах, где лабораторий мало или их нет вообще, этого предпочитают не замечать.

А в мире между тем пропадают учёные. Не совсем, конечно, пропадают, а неожиданно исчезают из привычного круга научного общения и профессиональных контактов. Обычно – уезжают в США, Великобританию или Германию, перестают отвечать на электронные письма бывших коллег и даже перестают публиковаться. Иногда оказывается возможным встретить их на конференции одного из американских научных обществ – из рода тех, где присутствующим запрещено вести виде- и звукозапись выступлений, где общение ограничено и служит лишь для фонового обмена информацией, а из кратких публикаций докладов совершенно невозможно понять, в какой всё-таки организации теперь работает исчезнувший специалист.