Читать книгу "Мегатех. Технологии и общество 2050 года в прогнозах ученых и писателей - Дэниел Франклин"

Фермеры уже оценили преимущество гибридных подходов в виде роботизированных доильных аппаратов для молочных хозяйств. Сочетание коров и роботов представляет собой интегрированную систему с превосходными производительностью и рентабельностью. Во всем мире работают уже более 25 тысяч таких систем. Коровы быстро научились посещать доильный сарай в наиболее предпочтительное для себя время. Там их здоровье и производительность отслеживаются электронными устройствами, встроенными в специальные воротники — своего рода «коровий Интернет». Важно отметить, что животным эта система тоже выгодна, поскольку им приходится реже посещать ветеринаров и они производят больше молока. Связанные в сеть, коровы кормятся грубыми кормами и перерабатывают их в ценное вещество, которое затем автономно доставляется в централизованные пункты сбора.

Самое главное здесь заключается в том, что, как и в случае пивоварения, автоматизированные молочные фермы представляют собой чрезвычайно производительную, гибкую и распределенную систему. Такая интеграция является результатом многолетней работы, в результате которой производство молока увеличилось почти вдвое, в то время как численность, так сказать, «молочной армии» вдвое сократилась.

Теперь представьте, что эти «избыточные» коровы вместо молока могли бы производить топливо или химикаты, объем этого производства был бы эквивалентен потребностям Америки в возобновляемых видах топлива в 2017 году, или примерно 17 % от общего спроса на бензин в США.

Согласно планам, для строительства сотни (в настоящее время гипотетических) «нефтеперегонных заводов на биотехнологии» потребуется около 170 млрд долларов. Напротив, сегодняшняя стоимость американской «молочной армии» составляет примерно 20 млрд долларов. Если к этой цифре прибавить целых 10 млрд, потраченных на то, чтобы разобраться, как переделать коров для производства топлива и химических веществ, мы бы все равно с запасом опережали исходную сумму более чем на 100 млрд.

Однако затраты на разработку, скорее всего, будут еще ниже, поскольку нам не придется заходить настолько далеко и заниматься биоинженерным преобразованием реальных коров для доставки продукции в роботизированные доильные сараи. Мы уже можем строить системы ферментации, содержащие синтетические бактерии. Последние потребляют сложное органическое сырье и производят ценные и превосходящие нефтепродукты химические вещества. И мы видим надвигающееся будущее автономных роботов, перемещающихся на колесах или с помощью ног. Сочетание этих технологий полностью преобразует способ управления ресурсами и организацию производства.

Привет, коровборг

Представьте себе оснащенных модулями биообработки роботов, которые медленно бродят по лугам или восстановленным высокогорным пастбищам, потребляя различные растительные корма, перерабатывая их в самые разные продукты от топлива и химикатов до фармацевтических препаратов, а затем доставляя их на пункты сбора. Роботы могут выглядеть как коровы или просто как нынешнее автоматизированное спутниковое оборудование для сбора урожая, дополненное бродильными резервуарами. Эти гибридные «коровборги» — в сущности мобильные мини-пивзаводы — будут автономно распределенными платформами биотехнологического производства.

Какой бы ни стала окончательная форма этих созданий, мы будем использовать биологические компоненты, роботов или цифровые компьютеры там, где каждый вид лучше всего соответствует обстановке. Самое главное не в том, что пределы биологии будут расширяться за счет компьютеризации, а в том, что у обеих технологий, вследствие их влияния друг на друга, появятся новые направления.

Если это звучит как фантастика, вспомните, что в этой книге говорится о событиях, которые могут произойти в течение более трех грядущих десятилетий. Поскольку преимущества биотехнологий уже породили массовый спрос, а барьеры на пути к их реализации резко снизились, через 30 лет стоит ожидать, что экономика будет в значительной степени опираться на гибридные устройства, сочетающие в себе искусственно созданные биотические и абиотические части.

Трудно предугадать, как именно будут выглядеть и что конкретно будут делать построенные в будущем артефакты. Но при взгляде вперед важно понимать: ограничения прошлого, не говоря о настоящем, исчезнут. Будущее будет определяться биологией не в том виде, в каком мы ее находим сегодня, а в том, который мы выстроим завтра.

Примечание

Я хотел бы поблагодарить Рика Вебринга, Сару Келлер, Эрика Карлсона, Спенсера Адлера и Стивена Олдрича за плодотворные беседы и сложные вопросы.

4. За гранью закона Мура

Тим Кросс

Серьезное увеличение мощности микропроцессоров привело к революции в области вычислений. Но в дальнейшем ее придется продолжать другими способами.

В 1971 году Intel, тогда ничем не примечательная компания, расположенная в месте, которое позже назовут Кремниевой долиной, выпустила микросхему под названием 4004. Это был первый в мире коммерчески доступный микропроцессор — устройство, в одном миниатюрном корпусе которого были собраны все электронные схемы, необходимые для сложной обработки больших объемов числовых данных. Он был чудом своего времени, собранным из 00 крошечных транзисторов размером около 10 тысяч нанометров (или миллиардных частей метра) каждый, то есть размером примерно с красную клетку крови. Транзистор — это электронный переключатель, который путем перехода между состояниями «истина» и «ложь» обеспечивает физическое представление нуля и единицы, основных строительных кубиков информации.

В 2015 году Intel — к тому времени ведущий мировой производитель микросхем с годовым доходом более 55 млрд долларов — выпустила процессоры серии Skylake. Фирма больше не публиковала точные цифры, но можно предположить, что в каждой микросхеме содержалось 1,5–2 млрд транзисторов, расположенных примерно в 14 нанометрах друг от друга. Каждый из них был настолько крошечным, что был практически невидим, ибо он более чем на порядок меньше длины волны света в видимом диапазоне.

Все знают, что современные компьютеры лучше старых. Но трудно определить, насколько именно, ведь ни одна другая потребительская технология не улучшалась подобными темпами. Стандартной является аналогия с автомобилями: если бы машины с 1971 года улучшались с той же скоростью, что и компьютерные чипы, то к 2015-му новые модели имели бы максимальную скорость около 420 млн миль в час[2]. Это примерно две трети скорости света, или достаточно быстро, чтобы объехать вокруг света менее чем за 1/5 секунды. А если и это покажется слишком медленно, то к концу 2017 года в шоурумах у дилеров должны были бы появиться модели, которые могли бы двигаться вдвое быстрее света.

Такой молниеносный прогресс является следствием наблюдения, впервые сделанного в 1965 году одним из основателей Intel Гордоном Муром. Он заметил, что количество транзисторов на одном кристалле интегральной схемы ежегодно удваивается. Позже, когда срок удвоения был исправлен на два года, «закон Мура» стал самореализующимся пророчеством, задавшим темп всей вычислительной индустрии. Каждый год такие фирмы, как Intel и Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, тратят миллиарды долларов, выясняя, как сохранить тенденцию к уменьшению элементов интегральных схем. Попутно закон Мура помог построить мир, в котором чипы встроены во все — от чайников до автомобилей (которые все чаще могут обходиться без водителя), — где миллионы людей развлекаются в виртуальной реальности, на финансовых рынках играют торговые роботы, а «белые воротнички» переживают, что искусственный интеллект скоро лишит их работы.