Мир Знаний

Будущее науки

I. Чтонам пророчатученные?

Шесть миллиардовжителей планетыЗемля, которыеготовятсявстретить2000-й год, отчаяннопытаются представитьсебе, что ждетих в новомтысячелетии.

1.1.Прогнозы вобласти технологий.

В ближайшие20 лет компьютерыполностьювозьмут на себязаботу о доме.Стиральныемашины будутопределятьнужный режимстирки, а микроволновыепечи справятсясо всей стряпней.В тело человекабудут имплантированымикрочипы,которые позволятрегулироватьосвещение итемпературув жилых помещениях.Такие имплатантызаменят кредитныекарточки, ключиот квартиры,паспорта иводительскиеправа.

Уже в началевека на рынокэнергоресурсовпоступит первая«чистая» и«безопасная»энергия, произведеннаяустановкой,использующей«низкотемпературную»ядерную реакцию.Это будет означатьконец «нефтяной»эры. Все нынешниеденежные единицыбудут отменены.Единицей обменастанет мегаватт-час.

В самом началевека произойдетпервое клонированиечеловека, а в2025-м появятсяклонированныединозавры изгенерированныхкомпьютероммолекул ДНК.

В начале векаодин из городовв развивающихсястранах будетуничтожен врезультатеслучайногосрабатыванияядерного устройства.После короткихдебатов в ООНвсе ядерноеоружие на Землебудет ликвидировано.

На околоземнойорбите начнетсясооружениекосмическогоотеля, а к 2020 годупроизойдетпервая высадкачеловека наМарс, котораяобернется неочень приятнымисюрпризами.

Чуть позжеученые засекутинфракрасныесигналы, исходящиеиз центра Галактики.Однако попыткирасшифроватьих потерпятнеудачу.

Около 2020 годав районе Северногополюса упадеткрупный метеорит.Жертв в результатестолкновенияне будет, однакосильное цунаминанесет ущербприбрежнымрайонам Гренландиии Канады.

Показательсредней продолжительностижизни сделаетрезкий скачок.Большинстводетей, родившихсяв начале века,с большойвероятностьюувидят такжеи век следующий.Генная терапияи новейшиелекарственныепрепараты будутвсе болеепопулярными.У каждого человекапоявится небольшоеустройствовроде обычныхнаручных часов,которое будетвыдавать емуполную информациюо состоянииздоровья. К2050 году будутпобежденымногие серьезныезаболевания.К сожалению,относительноСПИДа с хорошимипрогнозамиприходитсябыть осторожнее.

XXI векбудет отмеченраспространениембесплодия ипадением рождаемости.Численностьнаселенияпланеты заметносократитсяк 2035 году.

Новые технологиипреобразятсельское хозяйство.Биоинженериярезко подниметурожаи. Генетическимодифицированные продукты питаниясделают пищувкусной идействительноздоровой, выполняющейодновременнолечебную функцию.

К 2020 году искусственныйинтеллектдостигнетуровня интеллектачеловека. Сэтих пор наЗемле будутприсутствоватьдва вида интеллектуальныхсуществ, причемискусственныебудут развиватьсягораздо быстреебиологических.Грань междупроизводственнойжизнью и досугомсотрется. Общениюс коллегамина работе будутпосвящены двадня в неделю,остальное времяинформационныетехнологиипозволят трудитьсядома.

Количествотеррористическихактов в будущемстолетии возрастет,их последствиябудут гораздоболее разрушительными.Некоторыетеррористыполучат доступк оружию массовогоуничтожения.

В 2061 году вернетсякомета Галлея.Несмотря настоль кардинальныеизменения,человечествоопять будетобуяно ужасом.

К 2100 году награни исчезновенияокажется 90% из6 тысяч языков,пока существующихв мире.

Кроме того,к концу столетиябудут созданыкосмическиекорабли, делающиевозможнымиполеты со скоростьюсвета.

В следующемстолетии обостритсяпроблема негативноговоздействияна человекаразного видаприменяемыхв сельскомхозяйствехимическихи биоинженерныхпрепаратов,попадающихв организмчеловека черезпродукты питания.

К числу приятныхобещаний относитсяпрогноз о том,что ядернаяэнергетикастанет в XXIвеке безопасной,а экологическивредные угольныеи мазутные ТЭЦпотеряют своезначение.


1.2. Прогнозыметеорологов.

Футурологическиепрогнозы метеорологовна XXIвек сводятсяк тому, что процессглобальногопотепленияпродолжится.К концу столетия,вероятнеевсего, станеттеплее на 3-4градуса. В целомпогода останетсястоль же капризной,а ее предсказание– таким же трудным.

К числу тревожныхпрогнозовглобальногохарактераотноситсяпредполагаемоеистощение к2025 году водныхресурсов Земли.Сохранитсяи процесс загрязненияокружающейсреды, противоядиякоторому будутискать целымиинститутами,но без особогоуспеха.

Человечествоожидает множествоаномальныхприродныхявлений инеустойчивая,постоянноменяющаясяпогода. Циклоны,тайфуны, смерчи,наводнения,цунами и засухиостанутся бичомчеловечестваи в технологическомXXI веке.

Особенномного такихсобытий ожидаетсяв годы Дракона,каковым является,кстати, наступающий2000 год. Толькочто пронесшийсянад ЗападнойЕвропой сильнейшийразрушительныйураган, сталпроявлениемогненногодыхания Дракона,который появляется раз в 12 лет.

В начале XXIвека, как считаютфутурологи,произойдетстолкновениеЗемли с крупным– наподобиеТунгусского– метеоритом.Такие столкновенияпроисходятс достаточнойрегулярностью– видимо, постатистикепришло времядля очередного.Большинствоэкспертовсклоняютсяк тому, что всвязи с траекториямиблизлежащихк нашей планетеметеорныхпотоков и кометпроизойдетпадение метеоритав районе Арктики,что может вызватьтаяние льдови крупное наводнение.

Многое изтого, что происходитсейчас, на рубежетысячелетий,заставляетдумать, чтогрядущие века будут такимиже неспокойными,как и минувшие.Семена будущегопрорастаютсегодня.

Геополитические,экономические,демографическиеи климатическиепроблемы нашейпланеты переплелисьневероятнымобразом. Всесогласны, чтов мире действительнопроисходитнечто оченьважное. Процессэтот окрестили«глобализацией»,и связан он собострившимсяв последниегоды чувствомединства мираи смутным ощущением,что национальныеправительстванеспособнысправитьсяс кризисами,грозящимичеловечеству.

С геологическойточки зрениятысяча лет –это не так ужи долго, считаетДэвид Стивенсон,бывший президентАмериканскогогеологическогоинститута. До3000 года ничегонеожиданногоне случится.Континентыбудут все такженеторопливо,со скоростью2-4 см в столетие,дрейфовать,некоторыегорные вершинывырастут наметр-другой,другие немногоопустятся. И,тем не менее,возможны «сюрпризы».Только в СевернойАмерике, пословам Стивенсона,катастрофы,сравнимые помасштабам совзрывом вулканаСент-Хеленс,могут произойтив Каскадныхгорах, что высятсяв штатах Вашингтони Орегон. Геологидавно ждутсильногоземлетрясенияна Западномпобережье США.В центральныхрайонах страныне исключеноповторениекатастрофы1811 года, когдаподземныетолчки на некотороевремя обратиливспять водыМиссисипи.

Об угрозеглобальногопотепленияговорят все,но скептикиопасаются, чточеловечествопотратит огромныесилы и средствавпустую, подорвавмировую экономикув борьбе снесуществующейопасностью– связь междудеятельностьючеловека ипотеплениемклимата вовсене доказана.

Достоверноизвестно лишьто, что средняятемпературавоздуха у земнойповерхностивозросла заминувшие столет примернона полградусаЦельсия, а уровеньокеана за этовремя выроспримерно на10-20 см.

По прогнозуМежправительственнойкомиссии попроблемамизмененияклимата, в которуювходит около2000 климатологов,в ближайшиесто лет средняятемпературана планетевырастет на1,5-3 градуса Цельсия,а уровень океанаподниметсяна 0,2-1 метр. Климатологипредупреждают:их модели немогут бытьточными. Дляточного прогнозанужно вестинаблюдения,по крайнеймере, 1400 лет, и повсему земномушару.

Все это неубеждает сторонниковактивных действий.Пока идут споры,считают они,драгоценноевремя, когдаеще можно что-топредпринять,уходит. А ведьуже в ближайшие30-50 лет, на их взгляд,человечествостолкнетсяс невиданнойкатастрофой,которая вызоветтяжелейшиеэкономическиеи социальныепоследствия.Тропическийклимат установитсяв Нью-Йорке иБостоне, ужасныезасухи поразятСредний ЗападСША. С высокимитемпературамипридут неведомыевредители,сорняки и болезни.С каждым годомвсе чаще будутпотрясать мирураганы, смерчи,наводнения,засухи. Мировойокеан поглотитМальдивскиев Индийскомокеане, Маршалловы– в Тихом, множествоостровов Карибскогоморя.

1.3. Чтообещают намдемографы?

Не меньшеспоров вызываетрост населенияЗемли. Хотяапокалипсическиепрогнозы Мальтусане сбылись,последствиябеспрецедентногороста населения,начавшегосяв эпоху промышленнойреволюции идостигшегопика в шестидесятыегоды XXвека, до сихпор не ясны. Заминувшие столет населениемира возрослоболее чем в трираза и совсемнедавно перевалилоза 6 миллиардов.

Полагатьсяна демографическиепрогнозы также опасно, каки на климатологические.По оценке Бюропереписи населенияСША, к 2025 году вмире будет житьпочти 8 миллиардовчеловек, а ксередине XXIвека – 9,3 миллиарда.В дальнейшемрост численностинаселениязамедлитсяи постепеннопрекратитсясовсем. С этимсогласны вседемографы.Споры начинаются,когда речьзаходит о том,где и как будутжить новыемиллиардылюдей. Населениевозрастаетпочти исключительноза счет развивающихсястран, преждевсего Китаяи Индии. Скороплотностьнаселения вприбрежныхгородах илиплодородныхдолинах окажетсяпросто катастрофической.

Все это проблемыкрайне сложнорешить в рамкахнациональногогосударства.Они требуютсогласованныхподходов всегомирового сообществаи принципиальноновых решений.Самый тяжелыйудар экологический,энергетическийи демографическийкризисы нанесутпо слаборазвитымстранам.

II.БУДУЩЕЕРОЖДАЕТСЯСЕГОДНЯ.

2.1. XXIвекбудет векомгенной терапии.

Циклическаянейтропения– довольноредкое наследственноезаболевание,характерноедля населениянебольшихстран, где возможныкровнородственныебраки. При немв крови отсутствуютнейтрофилы– клетки, которыеборются с инфекцией.Больные детиобречены либожить всю своюнедолгую жизньв стерильныхбоксах, кудадаже роднымнет доступа,либо приниматьогромные дозыантибиотиков.В последниегоды разрабатывалсятакой метод,как донорскаятрансплантациякостного мозга,но она не всегдавозможна из-затрудностиподбора донора.При самом хорошемлечении такиедети редкодоживают до16-17 лет.

Для переносаздоровых геновв ДНК чаще всегоиспользуетсятак называемый«вирусныйвектор». Здоровыегены «приклеиваются»к одному измножестваретровирусов,которые легкоинтегрируютсяс геном человека.Ретровирусыне патогенны,но никто незнает, как ониповедут себяв отдаленномбудущем. Отличаясьвысокой изменчивостью,они способнывстроитьсяв наследственныйаппарат человека,а возможно, идать жизньновым поколениямвирусов, которыебудут обладатьнепредсказуемымикачествами,к примеру,необычайнойпатогенностью.Не станет лисегодняшнийуспех началомкатастрофы,которую невозможнобудет исправить– на этот вопросу науки ответапока нет.

Но как бы тамни было, открытановая страницав современноймедицине –генная терапияиз лабораторныхэкспериментовпришла в обычнуюклинику.

2.2. Да будетсвет!

Что общегомежду поэтамиГомером, Мильтономи Асадовым,певцами РэемЧарльзом иСтиви Уандером?Все онислепцы. Но имне повезло нетолько со зрением,но и с датойрождения. Живиони в XXIвеке, медицинасумела бы импомочь.

К такомувыводу подталкиваетсообщение изуниверситетав канадскомгороде Оттава.Группа исследователейпод руководствомпрофессораМэй Гриффитсумела впервыевырастить влабораториироговицу глазачеловека. Знаменитыйглазной хирургТерренс О'Брайениз УниверситетаДжонса Хопкинсав США назвалэтот результат«вдохновляющим»и сказал, чтосделан важнейшийшаг в полученииискусственныхроговиц длятрансплантациии излеченияот слепоты.Доктор О'Брайеносторожноподчеркнул,что впередиеще годы исследований,но они будутвестись накачественноновом уровне.

В чем новизнаработы Гриффит?Человеческаяроговица сложенаиз пяти слоев.Первый – эпителий– восстанавливаетсяочень быстро.Грубо говоря,его можно ободратьи через суткион регенерирует,как хвост уящерицы. Оставшиесячетыре слоятакой способностьюпрактическине обладают.Особенно инертенцентральный,самый важныйслой – так называемаястрома, гдесосредоточено0,9 всей массыроговицы. Никогдав лабораторииклетки стромызаставитьразмножатьсяне удавалось.

Прикладноедля хирургиизначениесенсационногоопыта состоит,например, втом, что открываетсявозможностьвзять миниатюрныйкусочек неповрежденнойроговицы больногоглаза, выраститьего до нужногоразмера и провеститрансплантациюв том же самомглазе, что исключаетвсякую вероятностьотторженияиз-за несовместимоститканей.

2.3. Медицинскийсуперкомпьютер.

IBM объявилао проекте созданиясамого быстродействующегов мире компьютера,который будетиспользоватьсядля изучениястроения протеинов.Это поможетпонять природумногих заболеванийи найти методыих лечения.Бюджет проектасоставляет100 миллионовдолларов.

Очереднойамбициозныйплан IBMпредусматриваетразработкунового компьютерасемействаRS/6000под названиемBlue Gene,способноговыполнять свышеодного квадриллионаопераций всекунду, чтов 1000 раз превышаетпроизводительностьмашины DeepBlue, победившейв 1997 году чемпионамира по шахматамГарри Каспарова.Blue Gene будетработать наоснове болеемиллиона процессоров,каждый из которыхспособен совершатьмиллиард операцийв секунду, сообщаютпредставителиIBM.Каждый из этихпроцессоровна порядокбыстрее любогосовременногоперсональногокомпьютера.Вся эта колоссальнаявычислительнаямощность будетиспользоватьсядля моделированияпостроениябелка из аминокислот.Биохимия всегдабыла одной изнаиболее ресурсоемкихобластей применениядля суперкомпьютернойтехники. Однакодо последнеговремени ееопережали такиезадачи, какмоделированиеглобальныхклиматическихпроцессов (втом числе и дляпредсказанияпогоды), и, разумеется,оборонныезадачи – например,виртуальныеядерные испытания.

Если новыйкомпьютерразгадает тайнуструктурыпротеинов, этобудет важнейшийтолчок длядальнейшегоразвития медициныи биологии.

Протеины,управляющиевсей работойклеток в организмечеловека, образуюточень сложныетрехмерныеструктуры,которые и определяютих функции.Изменение формыпротеина существенновлияет на егоработу, и даженебольшоеизменение формымолекулы можетполностьюменять егосвойства. Впрочем,изучение протеинов– не единственноеиз будущихпримененийBlue Gene.Ученые, занимающиесягенной инженерией,уже весьмаалчно поглядываютна разработкиIBMв областисуперкомпьютеров.

2.4. Загадкавитамина «Ф».

Фолиеваякислота, одиниз витаминовгруппы В, прежденичем не выделяласьсреди своихсобратьев-витаминов.Но в последниедва-три годаона стала настоящимвозмутителемспокойствия.Именно недостаткомв организмечеловека фолата(так еще называютэту кислоту)объясняюттеперь возникновениеглавной болезницивилизации(атеросклероза)и несколькихтяжелых врожденныхдефектов.

Администрацияпо контролюза продуктамипитания и лекарствамиСША недавноопубликовалазаявление овозможной связисиндрома Даунас недостаткомфолиевой кислотыв организмематери.

Синдром Дауна– тяжелоегенетическоезаболевание,при которомребенок получаетот родителейлишнюю 21-ю хромосому.За это детирасплачиваютсяслабоумием,замедленнымразвитием ипрочими врожденнымипороками. СиндромДауна встречаетсяпримерно уодного из семисотноворожденных.По мнению биохимикаДжилла Джеймса,у матерей, рожающихтаких детей,ферменты, участвующиев преобразованиифолиевой кислоты,отличаютсяот нормальных.

С недостаткомфолата связываюттакже такиетяжелые порокиразвития, каканэнцефалия(отсутствиеили сильноенедоразвитиеголовногомозга) и расщелинапозвоночника,при которойспинной мозгчастично неприкрыт. Припервой болезнидети рождаютсямертвыми илинеспособнымик жизни, привторой – появляютсяна свет тяжелымиинвалидамис параличамии нарушениямитазовых функций.Правда, бываюти легкие вариантыболезни – различныеискривленияпозвоночника.

Сегодня всамых респектабельныхмедицинскихжурналах печатаетсямножествостатей о теориигомоцистеиновогопроисхожденияатеросклероза.Природноесоединениегомоцистеинделает внутреннююповерхностьсосудов болеерыхлой, «шершавой».На такой поверхностибыстрее оседаютхолестерини кальций, которыеи образуютатеросклеротическуюбляшку. Но, вотличие отхолестерина,гомоцистеинне содержитсяв продуктах.Он образуетсяв нашем организме,живет оченьне долго, таккак быстроразрушается.И происходитэто двумя способами:или с помощьюфолиевой кислотыи витамина В12,или приучастии витаминаВ6. Теперь,представьте,что витаминовв организменедостает.Гомоцистеинразрушаетсямедленно, успеваетнавредитьсосудам. В этомсущностьгомоцистеиновойтеории атеросклероза.Подсчитано,что если онаподтвердится,в США фолиеваякислота будетспасать более50 тысяч жизнейежегодно.

2.5. «Золотой»век наступитчерез 50 лет.

ЛауреатНобелевскойпремии РичардСмайли в прошломгоду заявилв КонгрессеСША: событиягрядущегостолетия повергнутмир в шок. А вдокладе американскойНациональнойакадемии наук,подготовленномдля правительства,утверждается,что в XXIвеке произойдетсамый удивительныйпереворот вистории цивилизации.

Называюти «виновника»переустройства– нанотехнологии.Они работаютс объектамиразмером 10-9метра. Впервыео них заговорилоколо 40 лет назадзнаменитыйфизик, нобелевскийлауреат РичардФейнман, предсказавший,что человексможет конструироватьматериальныймир, манипулируяатомами и молекулами,как болтамии гайками. Вскорев одном из рассказовАртур Кларкописал домашнююскатерть –самобранку,которая, беряатомы из водыи земли, готовитлюбые блюда.

Эти идеиказалисьневероятными,но прошло всегодва десяткалет и началасьнанотехнологическаяреволюция.Старт дал туннельныймикроскоп,созданный вШвейцарии. Егосверхтонкаяигла движетсянад поверхностьюматериала нарасстоянии,примерно равномразмеру атома.Электрическийпотенциал иглыпозволяет«выдернуть»с поверхностиматериала одинатом, перенестиего в другуюточку, а такжеимплантироватьатом другоговещества.

Один компакт-диск,изготовленныйпо нанотехнологии,заменит тысячилазерных. Изнаночипов можнобудет делатьсуперкомпьютерыразмером сноготь, с колоссальнымбыстродействиеми памятью, вмещающейвсю бывшую«Ленинку». Посравнению сними нынешние«суперы» покажутсямеханическимиарифмометрами.

Пароваямашина, затемэлектричество,потом компьютерпородилинаучно-техническиереволюции.Нанотехнологияокажет кудаболее фундаментальноевоздействиена цивилизацию.Она в корнеизменит жизньобщества икаждого человека.Какой будетновая экономика,экология, аглавное – человек,у которогопочти не останетсянеудовлетворенныхпотребностей?Захочет ли онработать? А сдругой стороны,найдется лидело для миллиардовлюдей, еслиненужнымистанут целыеотрасли? Неиспользуетли человек, вкоторый ужераз новую техникудля созданиясмертоносногооружия? И тогдареализуетсясценарий, описанныйСтаниславомЛемом в романе«Непобедимый»:мириады жучков-роботовносятся в воздухе,уничтожая всеживое. Или наэтот раз человечествопоумнеет?

2.6. Гиперболоидинженера Гаринавот-вот окажетсяв космосе.

Созданиелазерногооружия можносравнить срождениеморужия ядерного.Та из стран,которая решитэту сложнейшуюнаучно-техническуюпроблему первой,получит возможностьдиктовать своиусловия мировомусообществу.

Последнеепоколениеамериканскихкосмическихлазеров с сопловымблоком «Хилти»выдает 15 мегаватти потребляетводорода ифтора как обычныйракетный двигатель.Чтобы поразитьцель, достаточнодвух-трех секунд.От одной заправкиамериканскийлазер выпускает20-30 залпов.

Лазерноеоружие будетразвиватьсяпо двум основнымнаправлениям.Это созданиемобильныхустановок длявыполнениятактическихзадач и, главное,строительствопротиворакетныхкомплексовна базе химическихлазеров.

Как и ядернаяэнергия, химическийлазер способентворить какблаго, так инеисчислимыебеды. С его помощьюможно научитьсяуправлятьтермоядернойреакцией ирешить в масштабахчеловечестваэнергетическуюпроблему. Мощныелазеры следятза окружающейсредой. Ещеодна сугубомирная профессиякосмическоголазера – очищатькосмос от мусора.Наконец, можнобороться стерроризмом,подавляятруднодоступныегорные базыи отрезаякоммуникации.

С другойстороны, космическийлазер – тожеидеальноесредство длятеррористическихакций и диверсий.Им можно поджечьлесной массив,перерезатьветку нефтепровода,нарушить работунавигационныхсистем, телевизионноговещания и связи.Можно эффективнозащищатьсяот ракетныхударов противника,уничтожатьего спутники.Имея три-четырелазерные космическиеплатформы,любое государствосможет контролироватьвсе околоземноекосмическоепространство.Это означаетмонополию навсе коммерческиезапуски спутникови космическихкораблей.

    1. Организм,созданный снуля.

Американскиеученые из Институтагенетическихисследованийв штате Мэрилендвзяли простейшуюбактерию «микоплазмагениталиум»и уничтожалив ней один генза другим, чтобыпонять, какиеименно из нихнеобходимыдля поддержанияжизни этогопростейшегоорганизма. Ониобнаружили,что бактерияжизнеспособнапри наличиивсего 300 генов.Теперь руководительгруппы исследователейдоктор КрейгВентер решилсоздать этигены искусственнои выстроитьих в правильномпорядке.

Если этоудастся сделать,то тогда впервыена Земле появитсяпринципиальноновый живойорганизм, созданныйс нуля. «Совершенноочевидно, чтомы сможем создатьновый микроорганизм,доселе несуществовавший.Мы можем по-настоящемупонять однуиз формул созданияжизни. Надопонимать, чтотаких формулсуществуеттысячи, еслине миллионы.Так что этобудет огромнымпрорывом внауке», - сказалВентер.

Практическоезначение экспериментаогромно: наоснове искусственносозданнойбактерии можнобудет производитьлекарства илиполучать химикаты.Искусственносозданныебактерии могутзаняться переработкойтоксичныхотходов в безвредныевещества иливыделениемводорода икислорода изводы.

Однако к этомуэкспериментунужно относитьсяс осторожностью,так как он уводитчеловечествов абсолютноневедомуюобласть, в мир,где ученые, азатем и связанныес ними производственныекомпании, смогутсоздавать имодулироватьсобственныйгенезис.


Литература.

  1. http://www.sgi.com/nwesroom/

  2. http://www.symantec.com

  3. Газета «Известия»за сентябрь– декабрь 1999 года.


План.


стр. I. Чтонам пророчатученные? 1.1. Прогнозыв области технологий. 1.2. Прогнозыметеорологов. 1.3. Что обещаютнам демографы? II. Будущеерождаетсясегодня.

    1. XXI векбудет векомгенной терапии.

    2. Да будетсвет!

    3. Медицинскийсуперкомпьютер.

    4. Загадкавитамина «Ф».

    5. «Золотой»век наступитчерез 50 лет.

    6. Гиперболоидинженера Гаринавот-вот

окажетсяв космосе.

    1. Организм,созданный снуля.

Литература.