Природоподобные технологии как новая ступень развития цивилизации

Природоподобные технологии на смену существующим

В последние годы в России активно заговорили о необходимости создания особой техносферы, способной гармонично сосуществовать с биосферой и локальными экосистемами. Речь идет о природоподобных технологиях (ППТ), которые отличаются от традиционных тем, что основаны на имитации и воспроизводстве природных процессов и систем для решения широкого спектра задач.

ППТ базируются на идее, что природа является лучшим учителем и источником вдохновения для создания новых технологий, и по этой причине необходимо восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой. Это научное направление имеет междисциплинарный характер, поскольку, во-первых, природа едина и многообразна, а во-вторых, разработки такого рода имеют широкий спектр применения.

В 2017 году в НИЦ «Курчатовский институт» состоялось совещание, где обсуждался вопрос создания сети научных учреждений для работы в сфере природоподобных технологий. А в ноябре 2023 года был подписан Указ Президента России о создании нового технологического уклада. Речь в нём идет о постепенном замещении существующих технологий природоподобными, которые не наносят вред окружающей среде. В качестве головной научной организации в сфере ППТ был определен НИЦ «Курчатовский институт».

Как работают ППТ?

Природоподобные технологии представляют собой обширную область исследований и разработок. Они включают в себя множество различных направлений, каждое из которых имеет свои уникальные особенности и приложения. Рассмотрим несколько примеров инновационных разработок, основанных на ППТ.

Биомиметика — это наука, которая изучает биологические структуры и процессы для создания новых материалов и устройств. Например, создание искусственных крыльев, которые имитируют структуру крыла бабочки. В рамках проекта по мембранным белкам, которые запускают сигнальные каскады в клетке, планируется создание промышленных биотехнологий, биосенсорных устройств и биороботических антропоморфных систем, способных выполнять когнитивные функции.

Полупроводниковые кристаллы, образующие электрически активные структуры, обеспечат связь между биообъектами и техническими системами. Благодаря этому, структуры, созданные с использованием нанобиотехнологий, смогут выполнять важные функции природоподобных систем, точно воспроизводя процессы живой природы. Это позволит ППТ стать практическим инструментом для создания новой техносферы, гармонично интегрированной в природу.

Стволовые клетки конкретного человека, помещенные на каркас и выращенные в биореакторе, могут быть использованы для создания фрагмента ткани его органа. Из этой ткани можно изготовить биочип, который затем печатается на 3D-принтере. После этого создается панель для тестирования лекарств, что позволяет проверить реакцию ткани пациента на препараты. В будущем станет возможным воссоздавать органы конкретного человека, соединять их, имитируя процессы в организме, и тестировать на них лекарственные препараты, предназначенные именно для этого человека. В конечном итоге, возможно создание «биоискусственной клеточной системы», где человек сдает свои клетки в банк, а в случае заболевания или травмы может восстановить поврежденные части организма с помощью собственных клеток.

Еще одним прототипом ППТ может стать фотосинтез — процесс, при котором растения превращают солнечный свет в энергию. Технологии, имитирующие фотосинтез, могут использоваться для создания солнечных батарей или других устройств для преобразования солнечной энергии в электричество.

Способность живых организмов самостоятельно организовываться в сложные структуры также может стать основой для разработок ППТ. Примером может служить создание искусственных клеток, которые могут самоорганизоваться в ткани или органы.

Процессы биоминерализации и биолюминесценции тоже сыграют роль в инновационных разработках. Технологии, имитирующие биоминерализацию, могут использоваться для создания новых материалов с уникальными свойствами, а имитация биолюминесценции может быть применена для создания светодиодов или других устройств для освещения.

Искусственный интеллект (ИИ) является природоподобной технологией, потому что он имитирует человеческий интеллект и способности к обучению. ИИ использует алгоритмы и данные для моделирования человеческого поведения и принятия решений. ИИ работает на принципах, которые были выявлены в процессе эволюции живых организмов, включая способность к обучению, адаптации и самоорганизации. Он может анализировать большие объемы данных, находить закономерности и делать выводы, подобно тому, как это делают люди.

В целом ППТ могут предложить мирное решение проблемы ограниченности ресурсов, не причиняя вреда окружающей среде. Они способны восстановить баланс между биосферой и техносферой, нарушенный человеческой деятельностью.

Новая модель цивилизации или дегуманизация науки?

Несмотря на свою привлекательность и потенциал, ППТ могут представлять ряд опасностей. К.т.н., доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана Юрий Ткаченко утверждает, что ППТ способны привести к еще большей зависимости человечества от технологий и уменьшению свободы выбора.

«На основе НБИКС-технологий (нано-, био-, информационные, когнитивные и социогуманитарные науки и технологии) можно построить искусственный организм, включая человеческий, но нельзя построить среду обитания человека. То есть это путь к дегуманизации науки, нарушению биологической целостности человека и консервации существующего мирового социально-экономического уклада, основанного на имущественном и финансовом неравенстве членов глобального социума», – рассуждает Ткаченко.

Другие критики высказывают опасения относительно возможных негативных последствий для окружающей среды. Например, создание искусственных организмов может привести к нарушению естественного баланса в экосистемах.

Также есть опасения относительно безопасности использования бионических организмов, которое может привести к возникновению новых болезней или вирусов, опасных для здоровья человека.

Некоторые критики рассматривают сценарий, при котором ППТ могут быть применены для манипуляции сознанием людей и контроля над обществом.

В целом, природоподобные технологии имеют огромный потенциал, но их использование должно быть тщательно контролируемым и ответственным. Необходимо постоянно учитывать нравственно-этические аспекты подобных разработок, а также проводить дополнительные исследования, чтобы минимизировать возможные риски и негативные последствия.