Прогресс последних лет ограничивался в основном виртуальной сферой, но к 2030‑му мы сможем увидеть, как меняется и реальный мир
Сейчас уже сложно вспомнить, насколько другим был мир в 2000‑м году. Интернет всего у 5% населения планеты, тогда как сейчас — у 50%. Мобильные телефоны вроде и популярны, но максимум, на что способны,— звонки и смс. Даже если вы могли выйти в онлайн, заняться там было особенно нечем. До появления YouTube оставалось пять лет, а люди еще спорили о том, станет ли e-commerce жизнеспособной бизнес-моделью.
Если этот контраст кажется вам поразительным — пристегнитесь, поскольку в следующие 15 лет изменения будут еще фундаментальнее. Прогресс последних лет в основном ограничивался виртуальным миром; но к 2030 мы сможем увидеть, как меняется и реальный мир.
1. Новые архитектуры вычислительных систем
С тех самых пор, как основатель корпорации Intel Гордон Мур сделал свое знаменитое предсказание о том, что количество транзисторов будет удваиваться каждые 24 месяца, технологии развивались в упорядоченном темпе. Инженеры могли с высокой долей вероятности предсказать, что станет возможным через определенный отрезок времени.
Но теперь закону Мура приходит конец — он вряд ли переживет 2020‑й. Исследователи пытаются выжать побольше из старых технологий, придумывая новые дизайнерские решения — например, 3D-укладку и программируемые пользователем вентильные матрицы, но их эффективности есть предел. Нам нужно разработать принципиально новые архитектуры вычислительных систем.
Две такие архитектуры находятся на продвинутой стадии разработки. Первая, квантовое программирование, использует квантовые эффекты, в частности суперпозиционирование и запутанность, для создания компьютеров, которые потенциально смогут стать в миллионы раз мощнее нынешних. Вторая, нейроморфические чипы, копирует дизайн человеческого мозга, который в миллиард раз эффективнее существующих вычислительных технологий.
Роботы смогут принимать голосовые команды, реагировать на наши эмоции и выполнять задачи ловкими движениями
2. Геномика
Первая расшифровка человеческого генома в 2003 году обошлась в $3 млрд. К 2030 году мы можем ожидать, что этот показатель упадет до $100. Такое экспоненциальное сокращение стоимости откроет для нас целый мир новых возможностей.
Мы уже видели удивительный эффект от геномики в медицине, особенно в сфере лечения рака, которое теперь производится, основываясь на “карте” рака, а не только на местоположении опухоли. К 2030 году эти технологии наряду с другими новыми методами лечения сделают рак вполне излечимой болезнью.
Связанная с геномикой технология под названием CRISPR, изменяющая цепочки ДНК, позволит создавать синтетические организмы, действующие как клеточные фабрики. Помещая правильные гены в микроорганизмы наподобие бактерий и водорослей, мы сможем производить ряд продуктов, в том числе и тех, что сейчас изготовляют при помощи нефти. Например, пластик.
3. Нанотехнологии
С тех пор как физик Ричард Фейнман в 1959 году изобрел эту науку, нанотехнологии — инжинирование на атомном уровне — считались крайне многообещающей технологией. Сегодня эти обещания стали реальностью. Новые материалы, графен и квантовые точки, открывают принципиально новые возможности.
Сферы, в которых можно будет применять нанотехнологии, слишком многочисленны, чтобы перечислять их здесь. Но самой интересной областью, пожалуй, являются материалы, программируемые на молекулярном уровне. К 2030 у нас, вероятно, появится возможность загружать новые дизайны для физических продуктов с такой же легкостью, как сегодня мы загружаем программное обеспечение для наших компьютеров.
4. Робототехника
Еще одна стремительно развивающаяся сфера — робототехника. В прошлом роботы использовались исключительно в тяжелой промышленности, функционируя отдельно от людей из соображений безопасности. Сегодня же роботы начинают все активнее работать бок о бок с людьми — чаще всего на поле боя, но и на заводах тоже.
К 2030 году роботы будут играть более важную роль в быту. Сделанные из легких и прочных материалов благодаря нанотехнологиям, а также управляемые нейроморфическими чипами, они смогут общаться с нами в естественной, почти человеческой манере. Смогут принимать голосовые команды, реагировать на наши эмоции и выполнять задачи ловкими движениями.
5. Хранение энергии
Одним из самых недооцененных трендов за последние 40 лет является прогресс в сфере хранения энергии. Литиево-ионные батареи, разработанные в 1970 году, постоянно улучшались — это касается как удельной энергии, так и стоимости. Благодаря им стало возможным создание устройств, без которых мы сегодня не представляем своей жизни. Чтобы осознать важность этого прогресса, задумайтесь вот о чем: на батарею приходится 90% веса и объема ноутбука. А теперь представьте себе, что эта батарея была бы в шесть раз больше.
Но, как и закон Мура, литиево-ионные батареи приближаются к своим теоретическим пределам, и исследователи активно ищут им замену. Объединенный Центр исследований хранения энергии в Аргоннской национальной лаборатории работает над созданием технологии батарей нового поколения, которые будут в пять раз мощнее и в пять раз дешевле, чем существующие.
Что интересно — в следующие 15 лет новые технологии появятся сразу в нескольких областях, в отличие от предыдущих 15 лет, определявшихся в основном развитием цифровых технологий.
Более мощные вычислительные технологии сделают возможной работу в геномике и на молекулярном уровне, позволив нам создать разумные машины. Новые источники энергии, как и способность эффективного хранения энергии, сделают эти технологии практичными, безопасными и доступными.
Сегодня, в 2016 году, мы практически постигли виртуальный мир информации. К 2030‑му мы приблизимся к тому, чтобы овладеть и реальным миром.
