Мир в 2050 году

Часть 4 Знания и прогресс Рубежи науки, космоса и технологий

Глава 16 Наука: что (и куда) дальше? Джеффри Карр

Поиски знания заведут человечество на новые земли, захваченные и исследованные либеральным Западом, а не иерархическим Востоком.

Будущее науки – за биологией. Химия в качестве интеллектуального локомотива уже выдохлась. Периодическая таблица расширилась до областей, где время существования элементов измеряется секундами, а фундаментальные основы химических связей разобраны до мелочей. Сюрпризов химия уже не принесет, хотя с практической точки зрения в ней нас еще ждет немало открытий.

На физику возлагается больше надежд. Несмотря на то что мы еще многого не знаем о структуре Вселенной, устройства, необходимые для таких исследований, становятся все больше и дороже. В силу может вступить экономический закон убывающей доходности[35]. Несмотря на возможность научного прорыва физиков с помощью новейшей игрушки (Большого адронного коллайдера неподалеку от Женевы), способного оживить науку и убедить политиков и налогоплательщиков в том, что этот проект стоит затраченных на него денег, вряд ли можно серьезно предполагать, что повседневный комфорт человечества будет хоть как-то зависеть от исследования основ Вселенной.

В биологии же дела обстоят совсем иначе. Она многое обещает (и одновременно изрядно пугает нас). Открытий здесь ожидается предостаточно. Вдобавок биология соединится еще с двумя дисциплинами, не слишком похожими на традиционную науку, но которые послужат дальнейшему развитию биологии и позволят ей превратиться в поставщика практических технологий. Эти дисциплины – нанотехнология и информатика. Биология в равной степени связана и с той и с другой. Клетки живут в наномире, большем, чем тот, которым занимается химия, но меньшем, чем описывает традиционная механика. Все живые существа – это системы обработки информации. То, как «совместятся» биология, нанотехнология и информатика, и определит развитие инноваций до 2050 г.

Еще одно фундаментальное изменение, которое может произойти в науке, носит не интеллектуальный, а географический характер. Незападные страны уже догнали Запад в плане экономики, и некоторые из них стремятся сравняться с Западом и в научной области. Если им удастся, то это изменит лицо мировой науки, в нее вольется огромное количество новых умов. Правда, такой ход развития событий ни в коем случае не гарантирован, поскольку потребует серьезных социальных изменений в самих странах, которые могут и не понравиться их вождям.

Разгадывая жизнь

Причин, по которым биология в наши дни набирает обороты, несколько. Во-первых, недавно открывшаяся возможность быстро и в большом количестве синтезировать ДНК. Во-вторых, новые микроскопы позволяют детально изучить внутриклеточные процессы. В-третьих, совершенствование технологии исследований головного мозга, самого удивительного биологического объекта, возможно, даже самого интересного из всех открытых до сих пор объектов во Вселенной. Наконец четвертая причина – вера биологов в эволюцию (немногие с этим поспорят). В последующие пару десятилетий мы увидим, как «биоальбом» нашей планеты заполнится новыми видами, как это было в XIX в., в эру «биологической таксономии» с ее практикой классификации организмов. Примерно к 2030 г. наверняка произойдет открытие новых биологических видов. (Например, многие биологи полагают, что глубоко под землей существует адаптировавшаяся колония бактерий.) Это действительно представляет интеллектуальный интерес. Исследования помогут биологам лучше понять историю жизни на Земле и разобраться в связях между мириадами одноклеточных организмов, фактически управляющих жизнью на нашей планете, но пока что мало изученных нами. (Чтобы представить себе, как это будет проходить, достаточно вспомнить, что совсем недавно был открыт новый биологический домен, стоящий на одном уровне с археями, бактериями и эукариотами, надцарствами в классификации живых организмов[36] .)

Это будет захватывающий процесс, который затронет не только академический интерес. Включение в область исследований нового огромного генетического пула позволит активно использовать новые полученные знания на практике, как это произошло в XIX в. после открытия периодической таблицы элементов и понимания истинной природы химических реакций.

Часть новых открытий произойдет благодаря союзу биологии, информатики и нанотехнологии. Назойливо рекламируемая в последнее десятилетие нанотехнология еще только делает первые шаги. Все, на что она способна сейчас, – это добавить крохотные инородные кристаллы в материалы для усиления их свойств. Это пока слишком далеко от армий микроскопических машин, о которых мечтали фантасты в 1990- е гг. Но все изменится, как только мы лучше поймем поведение клеток. Белки и ДНК – огромные молекулы, попадающие в фокус внимания именно нанотехнологии, а не химии. К тому же это сфера взаимодействия электростатических полей, которая не подчиняется законам традиционной механики. Именно эти взаимодействия лежат в основе идеальной нанотехнологии. Наношестеренки, о которых мечтали первые нанотехнологи, – это плод фантазии. В дело вступают силы межмолекулярного и межатомного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса) и прочие пока еще малоизученные эффекты. С другой стороны, мы видим, как функционируют живые организмы, и когда мы изучим эти процессы, перед нами откроется огромное количество возможностей для их применения: это будут и модифицированные организмы, и искусственные системы, берущие начало в биологии. Возможно даже появление технически сложных механизмов, вроде тех, что описывал писатель и драматург Карел Чапек, введший в 1921 г. в наш обиход слово «робот».

Разработка роботов потребует сотрудничества информатики и биологии – ради более ясного понимания того, как работает мозг. Новые технологии сканирования мозга позволят понять, как связаны между собой различные его части на клеточном уровне. А быстрые, мощные компьютеры позволят применить эти открытия при разработке соответствующего программного обеспечения. Мы сможем понять, как на самом деле работает мозг, а затем и сконструируем его искусственный аналог. Это не только подстегнет прогресс в робототехнике, но и даст ученым шанс наконец разобраться, что представляет собой сознание – единственный природный феномен, об устройстве которого они пока не имеют ни малейшего понятия.

Познай себя

Ключевым моментом в нашем самопознании станет понимание работы человеческого сознания. Но даже если этот прорыв не случится к 2050 г., будут другие. Некоторые открытия придут к нам из генетики, некоторые – из палеонтологии. Что-то новое мы узнаем благодаря исследованиям, связанным с работой мозга. В совокупности все эти научные открытия могут в корне изменить самосознание человечества.