Будущее: большой обзор технологий, которые изменят нашу жизнь. Часть II

Нейротехнологии, наше время

Технологии, касающиеся нашего разума, чувств и эмоций, — это одно из самых неожиданных и загадочных направлений науки. Их эра лишь началась, но будущее обещает быть интересным. Кохлеарные импланты являются посредником между внешней акустической средой и нервами слуховой улитки. Они подходят не при всех нарушениях слуха и достаточно недешёвы, однако их использование выглядит настоящим чудом.

Функциональная МРТ мозга уже стала совершенно обыденной процедурой, у которой, помимо использования при медицинской диагностике, есть масса совершенно новых потенциальных направлений. Мы уже писали о примере такого зачаточного применения — попытке определить политическую ориентацию по активности мозга. И хотя эти технологии крайне далеки от совершенства, одна из них действительно была использована в судебном процессе.

Когда нам что-то показывают, о чём-то говорят — иными словами, создают некий стимул, его обработка заметна на электроэнцефалограмме. Некоторые типы мозговой активности можно связать с определёнными видами деятельности. Один из типов активности, P300, возникающий при упоминании чего-то знакомого, использовали при допросе.

При этом задавался ряд вопросов типа «Было ли убийство произведено ножом?», «Она была задушена?», лишь один из которых соответствовал истине. На практике в США такой метод использовался единственный раз. И метод был упомянут, но не более: он не служил доказательством. Более того, в последние годы учёные подвергли тест критике. Но факт остаётся фактом: сомнительный метод был использован, и если он будет усовершенствован, то правосудие может стать совсем другим.

Нейротехнологии, 2015–2030

Сервисы, частично распознающие ваше настроение, в какой-то мере существуют и сегодня: например, многочисленные службы рекомендации музыки, учитывающие, какой трек вам понравился, а какой вы пропустили. Однако более тонкое распознавание эмоций позволит вести непрерывный мониторинг состояния людей с разными заболеваниями, в том числе психиатрическими. Кстати, Apple уже запатентовала один из вариантов такой технологии, а компания Sightcorp собирается изучать выражения лиц. Помимо кошмарных сценариев, при которых недостаточно счастливых будут штрафовать, у этой технологии есть важный аспект — чувства к технике будут более сильными: как можно не полюбить кофеварку, которая варит чашку кофе именно в тот момент, когда вы устали? И, возможно, различает ваши эмоции лучше друзей и близких.

Система видеонаблюдения, которую обещают внедрить в московском метрополитене, по заверениям создателей, будет способна опознавать преступников, запоминать и фотографировать безбилетников и даже следить за багажом. Однако интересно, что камеры будут уделять особое внимание некоторым паттернам поведения. Конечно, нет ничего необычного в слежке за резко ускорившимся пассажиром, но вполне вероятно, что предсказать случаи, когда людей преднамеренно толкают на рельсы, можно будет заранее. И сейчас желание встать или сесть можно обнаружить лишь при помощи электроэнцефалограммы, но по мере увеличения разрешения и усложнения аналитических систем многое можно будет оценить по микродвижениям.

Митч Капор, создатель корпорации Lotus, как-то заметил, что использование интернета подобно процессу питья из гидранта. Действительно, поток информации, обрушивающийся на неосторожного человека, растёт невероятными темпами, и с каждым годом скорость этого течения возрастает. Крайне важно знать, что нужно читать, но, пожалуй, столь же важно знать, что читать совершенно не нужно. В пьесе Дмитрия Галковского «Друг утят» приводится пример автоматического диктора, тонко ощущающего настроение пользователя и помогающего ему пропускать ненужную информацию мимо ушей:

«Дикторша. США. Джон Мицкевич достиг пятилетней абстиненции от курения. Ему вручена премия в размере пятидесяти миллионов долларов. Таким образом, среди госслужащих США курение табака окончательно ликвидировано… В районе Нью-Дели опять…

Елена Викторовна (в ужасе). Пропустить».

Нейротехнологии, 2030—…

Эта часть — одна из наиболее пугающих в обзоре, так как затрагивает то, что почти всегда было закрыто от технологических изобретений, — разум.

Просмотр и запись снов и мыслей могут оказаться как развлечением, так и средством терапии. Ещё в 2011 году исследователи из университета Беркли в Калифорнии попробовали реконструировать воспоминания о фильме при помощи МРТ.

А в 2013 году в Йельском университете произвели довольно точную реконструкцию мысленного образа лиц. Конечно, потребовалась тренировка. Эксперименты японских учёных уже позволяют получить информацию о примерном содержании сна. Пока это происходит на самом базовом уровне («женщины», «еда», «книги»), но начало положено.

Загрузка данных в мозг — не только кадр из «Матрицы». В 2011 году учёные из Бостонского университета и Лаборатории вычислительной нейробиологии в Киото поставили любопытный эксперимент. Вначале участникам давали простые визуальные задания и получали паттерны активности. После этого их просили «каким-либо образом подействовать на заднюю теменную кору». Подобная тренировка улучшила способности к выполнению заданий.

«Некоторые предыдущие исследования подтвердили связь между более эффективным выполнением зрительной работы и изменениями в первичной зрительной коре, в то время как другие исследователи нашли связи с иерархически более высокими областями, связанными со зрением и принятием решений. Тем не менее ни одно из этих исследований напрямую не затрагивало вопрос того, являются ли ранние зрительные области достаточно пластичными, чтобы влиять на зрительное перцептивное обучение», — говорит профессор Такео Ватанабэ [Takeo Watanabe].

Удаление воспоминаний или же внедрение ложных тоже не является чем-то невозможным. Правда, опыты пока ставятся на мышах, но заставить их забыть страх перед электрическим шоком уже удалось.

Нейротехнологии высшего порядка непременно столкнутся со всевозможными препятствиями. Даже сейчас многие учёные используют различные ноотропные препараты. В России тот же модафинил относится к запрещённым препаратам. Вряд ли пока употребление различных препаратов может дать существенный стимул научной сфере, однако это не за горами, и академические успехи страны во многом будут определяться достижениями фармакологии.

Нанотехнологии, наше время

Дисплейная революция совершается у нас на глазах: ЭЛТ-мониторы, казалось, были вездесущи, а теперь существуют даже прототипы цветной электронной бумаги, не говоря уже о том, что качество цветопередачи и размеры LCD-дисплеев постоянно улучшаются. Одним из следующих этапов являются экраны на основе квантовых точек. Квантовая точка — это крайне небольшая система из полупроводников. Свет, испускаемый ею, зависит от размера системы (он составляет от нескольких сотен нанометров до микрона), и дисплеи, построенные на основе этой технологии, можно делать крайне тонкими, яркими и контрастными. Если несколько лет назад на рынке технология была представлена лишь ноутбуками с матрицами небольшого размера, то на CES 2015 Samsung и LG представили внушительные экраны.

К другим крайне важным технологиям, не очень часто известным специалистам, относится кристаллизация белков. Для того чтобы разобраться в работе ферментов и фармакологическом воздействии лекарственных препаратов, крайне важно знать структуру белка. Для этого используется метод дифракционной рентгенографии, но при этом большую роль играет состояние исследуемого вещества: исследовать вещество в кристаллической форме намного удобнее. Эксперименты по кристаллизации белков проводились в том числе и на русском сегменте МКС.

Нанотехнологии, 2015–2030

Электромагнитные волны ведут себя в метаматериалах необычным образом. Использование нанотехнологий позволяет создавать небольшие антенны, ведущие себя так, словно бы они были гораздо больше размером. Более того, теоретически при помощи метаматериалов можно создавать суперлинзы, у которых нет дифракционного предела, ограничивающего размер наблюдаемого объекта пропорционально длине волны. Это позволит создавать небольшие, но мощные микроскопы. И наиболее интересное их применение — это маскировка. Уже сейчас существуют наработки по созданию «мантии-невидимки». Конечно, большая часть таких исследований проводится вместе с военными.

Нанотехнологии, 2030—…

Фильм, упомянутый автором обзора, — это отсылка к событию трёхлетней давности, произведшему большой фурор. В 2012 году компания IBM создала небольшой ролик «Мальчик и его атом» с использованием нанотехнологий. И хотя фильм шёл чуть более минуты, объектами, из которых были составлены кадры, были единичные атомы.

Железобетон и всевозможные сплавы задали облик современного мира, и уже сложно представить, как можно обойтись без них. Но этих материалов уже начинает не хватать. Нужно что-то более прочное и лёгкое, и природа уже не на нашей стороне (разводить пауков не очень просто). Сейчас исследования сосредоточены в основном на углероде. К сожалению, пусть удельная прочность нанотрубок на два порядка и превышает показатель сталей, их предельные размеры невелики. Если же эти недостатки будут преодолены, то мы получим новую броню, космические лифты и многое другое.

И наиболее интересная технология в этом разделе — сверхпроводимость при комнатной температуре. При крайне низких температурах металлы и некоторые другие вещества начинают проводить ток практически без потерь. Сверхпроводники помогают создавать крайне мощные магнитные поля и используются в ЯМР-томографах. А эффект Мейснера заставляет магнит парить над сверхпроводником. В перспективе это явление может использоваться для передачи электроэнергии на далёкие расстояния, создания сверхбыстрых поездов и многого другого. Учёные прошли немалый путь: если вначале для появления эффекта требовалась температура всего лишь на 30 градусов выше температуры абсолютного нуля, то теперь достаточно жидкого азота с температурой кипения −197°C. Если мы добьёмся появления материалов, обладающих сверхпроводящими свойствами при комнатной температуре, то применение этому найдётся даже в электродвигателях.

Нанотехнологии начнут незаметно вкрадываться в наш быт: мыло с антибактериальными свойствами, прочная и лёгкая одежда, телефоны, сворачиваемые в трубочку, и многое другое. То, из чего состоит наш мир, начнёт постепенно заменяться более новыми, более прочными (а может быть, даже более безопасными) материалами. Основа современной цивилизации — город, второе название которого — «бетонные джунгли». Военные не просто заинтересованы нанотехнологиями, но и принимают активное участие в их разработке. Сверхпрочная броня, маскировка от радаров и оптических приборов, новые аккумуляторы с высокой ёмкостью — воевать будет намного интереснее.

Биотехнологии, наше время

Мы уже писали о многих чудесах медицины и генетики, происходящих в наши дни. Генетическое тестирование помогает узнать о врождённом заболевании и принять решение о родах, а любой желающий может отправить свой генетический материал в компанию 23andMe, которой владеет жена руководителя Google, и узнать информацию о своих предках. Научные достижения уже столкнулись с законом: с 19 февраля этого года сервис не предоставляет информацию о том, к каким заболеваниям может быть предрасположен клиент.

В 2008 году исследователи из Университета Миннесоты продемонстрировали, что можно удалить все клетки крысы из её сердца и получить оболочку, скаффолд. После того как они ввели стволовые клетки в оболочку, они увидели, как клетки регенерируют в сердце.

В Питтсбургском университете использовали методику децеллюляризации для очистки мышиного сердца. После этого туда поместили человеческие клетки. Сердце забилось.

И хотя Адам Дженсен ещё не просил об этом, энтузиасты уже радостно вшивают в себя RFID-чипы и прочее оборудование.

Биотехнологии, 2015–2030

На сегодняшний день вся «умная» электроника обладает лишь базовым набором сенсоров. Это датчики сна, счётчик потраченных калорий и, в очень редких случаях, — датчик пульса. Конечно, с таким небольшим количеством данных можно делать лишь приблизительные прогнозы. Однако развитие в этом направлении неизбежно. Ведь большую часть смертей в развитом мире составляют сердечно-сосудистые заболевания, для предотвращения которых крайне важен мониторинг давления.

И уже сегодня существует одежда, следящая за тем, как вы выполняете свои упражнения в зале. По мере миниатюризации сенсоров пижама больного станет не только уютной, но и вызовет скорую помощь, если что-то пойдёт не так.

Распечатка тканей позволит каждому иметь всё что угодно из кожи крокодила, а вот настоящая кожа может стать редкостью: «зелёные» получат повод к агитации против забоя любых животных (что делать с миллионами существующих — другой вопрос). И, конечно, дальнейшее развитие органической 3D-печати позволит клонировать человеческие органы. И опять: различие в иерархии будет сопровождаться разницей в продолжительности жизни.

Биотехнологии, 2030—…

Роль генетической модификации растений уже обсуждалась нами ранее, однако технология может найти себе применение и в сфере здравоохранения. Изменение климата приводит к распространению комаров, переносящих такие болезни, как малярия, лихорадка Денге и Чикунгунья. Вакцины от двух последних заболеваний не существует. Возможно, уже в этом году британская биотехнологическая компания Enter Oxitec выпустит около американского архипелага Флорида-Кис модифицированных самцов комаров. Потомства у обычных самок с ними не будет: причиной тому — внедрение генов бактерии E. coli и вируса герпеса.

Однако модификации коснутся не только растений, насекомых и других, более крупных, животных и не всегда этим будут заниматься с добрыми намерениями. Хотя после конца Холодной войны утверждается, что биологическое оружие перестали делать и в РФ, упрощение и удешевление методик генетической инженерии может привести к появлению совершенно новых вирусов, не похожих ни на одно из существующих заболеваний. В статье, посвящённой рискам обмена открытой информацией о болезнетворных организмах, приводится любопытная аналогия между blackhat-хакерами и будущими создателями чумоспы.

И если даже сегодня использование стволовых клеток вызывает такое количество споров, то вероятно, что какая-нибудь очередная террористическая группировка (или Конфедерация ИГИЛ) устроит серию атак после того, как впервые будет клонирован человек. А генетическая модификация в сочетании с нейроимплантатами может привести к появлению нового биологического вида, как пишет оксфордский исследователь Ник Бостром [Nick Bostrom].

Эволюция вызывает массу споров и сегодня. Дальнейшее и, пожалуй, неостановимое развитие генетических технологий поставит и перед политиками, и перед учёными, и перед священнослужителями ряд крайне неприятных вопросов. Как поступать с клонами? Можно ли их убивать? Какими правами они будут обладать? Будет ли являться личностью человек, собранный по кусочкам из органов и тканей других людей? Гуманно ли создать модифицированных клонов, не чувствующих боли, усталости, горя, и отправить их на ликвидацию аварии на АЭС? Эти вопросы существуют не только в научной, но также и в моральной и юридической плоскостях, и от них нельзя отмахиваться с возгласом «прогресс спишет».

Цифровые технологии, наше время

IT-технологии красной нитью проходят по нашему миру, и именно они вырисовывают контуры нашего будущего. Любая из ранее описанных ветвей технологического развития неизбежно связана с огромными потоками информации, сенсорами, обрабатывающими её, и всё разрастающимися хранилищами данных, для которых был придуман новый термин — big data. Эта сфера особенно интересна тем, что в ней зачатки нового мира появляются быстрее всего. Схема не успевает — в неё смело можно добавить Oculus Rift и его аналоги.

Сложно поверить, но хирургическая операция при помощи робота, управляемого врачами с другого континента, была проведена целых 14 лет назад.

Криптовалюты появились совсем недавно, но их уже успели запретить в некоторых государствах, а простейшие устройства, позволяющие вам после тренировок медленно печатать текст, уже доступны в продаже. Более того, существуют даже дроны, контролируемые мыслью, и даже небольшие кошачьи ушки, управляемые желанием. Можно лишь догадываться о том, что доступно военным.

Цифровые технологии, 2015–2030

Данные, опубликованные Сноуденом, включая потенциальную возможность взлома всех сим-карт АНБ, показывают, что судьба единого интернета находится под угрозой. Государства или квазигосударственные образования будущего могут обратиться к изолированным сетям. И тем не менее угроза кибератак и злонамеренной эксплуатации средств легальной слежки будет лишь возрастать. Сегодня разрешение камер наблюдения ещё не способно предоставить данные о движениях губ, но в будущем придётся разговаривать о чём-то опасном для грядущего государственного строя, не размыкая уст. Кибератаки тоже станут намного опаснее, ведь «интернет вещей» де-факто является «интернетом вещей, которые можно взломать».

Криптография тоже окажется под угрозой. Надёжность криптоалгоритмов зависит от сложности решения определённой математической задачи. Некоторые из них, например, алгоритм RSA, построены на разложении на множители больших простых чисел. Если в обычном компьютере (в случае двоичной системы) бит может иметь два состояния — 0 или 1, то в квантовом кубите одновременно присутствуют оба этих состояния, что может значительно ускорить выполнение некоторых задач. Пока разработка таких устройств находится на начальном уровне, однако через какое-то время преимущество таких компьютеров может быть реализовано.

На этом этапе (что, кстати, зафиксировано практически во всех отчётах различных военных аналитических центров) важную роль в боевых действиях начнут играть автономные алгоритмы уничтожения, позволяющие боевым роботам выйти на поле боя. Скорее всего, начнётся всё с беспилотных летательных систем, как с наиболее развитых. Это поставит вопрос о статусе пилотов — армейской элиты. Несомненно, их лобби будет всячески препятствовать вводу устройств, способных лучше провести манёвр и не умереть от перегрузки.

Большое внимание придётся уделять изоляции помещений и помехозащите. Миниатюризация роботов приведёт к тому, что от зоркого микрообъектива будет очень непросто укрыться, а спрятанная внутри него игла с каплей яда может стать причиной переворота в какой-нибудь стране Ближнего Востока. Дроны не очень-то легко сбить при помощи обычного огнестрельного оружия, а что делать, если роботы будут летать роем?

Недавно в США произошёл скандал, когда беспилотник попал на территорию Белого дома. В журнале Wired была описана интересная ситуация, позволяющая понять, почему это происшествие вызвало такой шум. Оказывается, Министерство внутренней безопасности на конференции, открытой лишь для журналистов, показывало примеры противостояния кучки дронов, нагруженных взрывчаткой, стоимостью в 5 тысяч долларов и колонны бронированной техники. Техника проиграла.

Миниатюрные автономные системы могут организовывать сети, передавая данные о противнике на большое расстояние, и при этом не зависеть от потери части отряда. Однако при помощи нанотехнологий можно пойти дальше и распылять «умную» пыль, состоящую из микросенсоров. Несомненно, рано или поздно средства борьбы будут изобретены, но какие-то страны могут просто не успеть за прогрессом.

Цифровые технологии, 2030—…

Крайне сложно определить, на каком уровне будет находиться развивающаяся быстрее всего сфера более чем через 15 лет. Многие футурологи и учёные вводят на этом этапе понятие мощного искусственного интеллекта, пусть и не равного человеческому, но способному выполнять многие его задачи. Пожалуй, любое истолкование существующих исследований в итоге окажется неверным, однако несомненно, что удорожание оборудования и повышение требований приведёт к тому, что в разработку боевых роботов будут вкладывать огромные ресурсы. Алгоритмы автоматического вождения довольно хорошо работают и сегодня, и можно рассчитывать на то, что уже через несколько десятков лет они станут стандартом.

Удешевление и уменьшение сенсоров приведёт к тому, что большую часть жизни мы проведём в «умном» облаке заботливо измеряющих температуру нашего тела и следящих за нами миниатюрных устройств. Пожалуй, приватность станет важной валютой. Кроме того, миниатюризация следящих устройств может привести к тому, что данных о какой-то боевой операции будет достаточно для того, чтобы составить её математическую модель. Уже сегодня существует любопытное направление — клиодинамика, посвящённая моделированию событий исторического масштаба (например, Шёлковому пути). Дисциплина вызывает немало вопросов у академического мира, однако что если сотни килограммов микросенсоров смогут дать нужное количество ответов? Впрочем, хочется надеяться на то, что хотя бы к этому периоду метеопрогнозы тоже станут более точными.

обзоре была приведена лишь малая часть технологий, потенциально способных изменить мир, и в нашей расшифровке поневоле пришлось лишь коснуться наиболее интересных из них. Почему же так важно составлять и анализировать эти перечни?

Во-первых, чтобы не создавалось ложное ощущение того, что наука стоит на месте: колоний на Марсе нет, а из «Назад в будущее» у нас пока есть лишь ботинки с самозавязывающимися шнурками. Количество исследований лишь увеличивается и непременно затрагивает наш быт. Мы слишком привыкли к нашему миру, наши ожидания завышены, но чтобы осознать масштаб происходящего, достаточно взглянуть на список технологий.

Во-вторых, следует осознавать, что Вера в Технический Прогресс и Всемогущую Техническую Сингулярность, по сути, является не самой удачной калькой с концепции Царствия Небесного на земле. Все эти технологии плотно связаны друг с другом, и при таком уровне взаимосвязи достаточно, чтобы хоть что-то пошло не так, и путь к тому же искусственному интеллекту будет надолго закрыт. А обычай, или, вернее, обряд снабжения интернетом любого нового устройства постепенно приводит к тому, что ткань нашего мира становится меньше и уязвимее.

Мощь описанных технологий даст их обладателю воистину магическую силу — именно так она будет выглядеть для тех, кто этой технологией обладать не будет. С 2014 года в мире начался конец прежнего миропорядка, и война будет идти в том числе и за них. Стабильный период закончился, и будущее будет распределено ещё менее равномерно, чем раньше. Надеяться на технологии как на Спасителя — глупо и опасно.