Интернет нано-вещей: технологии и гуманитарные горизонты.

Российский исследовательский центр по Интернету вещей, начиная с 2010 года, проводит публичные мероприятия в связи с ежегодным Днем Интернета вещей. В нынешнем году VII Международный День IoT в России прошел, скорее, как академическое мероприятие и был посвящен недавно возникшему направлению, которое пока еще не вышло на уровень широких практических применений – Интернету нано-вещей.

Технологии, на которых основан IoT, уже привнесли в нашу жизнь осознание неизбежности перехода к жизни в интерактивной разумной социально-технической среде, где все вещи будут связаны между собой, с Интернетом и с самим человеком. Они будут общаться с человеком и между собой, выходить в виртуальное пространство и развиваться, распознавать и запоминать RFID метки (прим.ред. радиочастотная идентификация) или коды, уметь думать и т.д. 

Внедрение технологий IoT в качестве официальной государственной стратегии технологического развития и приоритета для многих международных ИКТкомпаний уже сейчас один из ведущих трендов во многих странах. 

Конечно, что касается России, то коммуникации со смарт-объектами, лежащие в основе IoT,  порой напоминают здесь то, как отечественные клинеры, «коммуницируют» с мусорными бачками на сенсорах, так и норовя вручную захлопнуть крышку «умной» коробочки на сенсорах, что уже стоило жизни многим из этих предшественников мира «умных вещей». 

Но тем не менее, развитие технологий IoT, практически уже подвело человечество к этапу глобального цивилизационного макросдвига в обществе и культуре, а также к изменениям в самоощущении человека, в его отношении к своему телу и к изменениям вообще всей повседневной окружающей среды. Люди оказались перед лицом необходимости осознать, что техника становится не просто внешней для них частью среды их жизнеобитания, скорее, они сами становятся частью техники и техносреды, интегрируются с ней, а человеческая телесность расширяется в область технологий. И, как результат, все привычные для них представления о теле, среде существования, пространстве, самих основах человеческой культуры должны серьезно измениться. 

Поэтому важны не только экономические, но и более глубокие философские, общегуманитарные и социально-культурные перспективы, связанные с технологическими инновациями.

Свои коррективы внес в это понимание и Интернет нано-вещей – совсем недавно возникшее направление, поставившее человека перед перспективой сделать тело частью интерактивной разумной и чувствующей нано-среды, которая теперь обладает еще и квантовыми свойствами. Граница взаимодействия технического и человеческого передвинулась на нано-уровень внутри тела. Речь идет о создании распределенных сетей и систем из наноустройств («наномашинок»), которые развертываются внутрителесно в биологических организмах, при этом самоорганизуются и саморазвиваются, а также могут взаимодействовать через микро-интерфейсы с облачными системами, базами данных в интернете.

К этому неизбежно ведут технологии встраиваемых чипов-имплантантов, нанороботов, генная инженерия, биотехнологии, компьютерно-мозговые интерфейсы, а в последнее время и прогресс в терагерцевой нано-электронике. 

По словам, модератора мероприятия кандидата философских наук Вадима Викторовича Чеклецова (НИЯУ МИФИ, Российский IoT-центр), сам термин «Интернет нано-вещей» появился совсем недавно (можно проследить его историю до 2010 года и вклад в это таких исследователей как Рон Акилдис и Евгений Кучерявый из Университета Тампере). Пока еще большей частью эти технологии находятся на этапе концептуального дизайна, формирования концептуальной области. По оценкам экспертов, лишь через несколько лет в этой области начнутся серьезные практические приложения. Но тем не менее необходимо включаться в разработку таких технологий заранее.  Тем более, что уже несколько лет как действует, например, специальная программа Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США DARPA по терагерцевой нано-электронике. 

Чеклецов отметил среди новых технологий, сделавших возможным Интернет нано-вещей, такие ключевые инструменты как достижения наноэлектроники в терагерцевом диапазоне, разработки в области приема и передачи сигналов в наномасштабе, прогресс в конструировании графеновых, гибридных наноантенн, наномикроинтерфейсы, а также разработки в области нано-штрих-кодов, эволюция которых перешла через баркоды и RFID метки  в нано-область. Ведь «нано-машинки» нужно идентифицировать с помощью каких-либо меток, чтобы потом осуществлять взаимодействие внутрителесных сетей с внешней средой. И здесь нельзя забыть и о технологии блокчейна (прим.ред.- цепочка блоков баз данных) – распределенном реестре, который способен организовывать этот большой поток децентрализованных данных. 

Более подробно рассказал о прогрессе в направлениях наноэлектроники, наноматериалов и экспериментальной биомедицины на пути создания гибридных био-электронных систем Денис Сергеевич Андреюк, кандидат биологических наук, исполнительный вице-президент Нанотехнологического общества России, доцент Экономического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Говоря об актуальных направлениях нано-исследований, ведущих к нарастанию интеграции человека с электроникой, он выделил прежде всего изучение того, как устроен человеческий мозг, и проблематику интеграции электронных устройств, например, биосовместимых, биоразлагаемых, а также интерфейсов между внутренней средой организма и внешний электроникой. И, если в первой области осталось еще много нерешенных фундаментальных вопросов, то во второй – речь идет скорее о задачах технического характера, которые будут разрешены в ближайшие 5-10 лет.

Среди исследований мозга на нано-уровне Андреюк назвал применение функционального МРТ, которое позволяет видеть, где мозг расходует больше всего кислорода при решении различных задач и измерять кровоток, а также магнитное стимулирование и оптогенетику (прим.ред.-  методика исследования работы нервных клеток). 

Магнитная стимуляция воздействует на стенки черепа переменным током и стимулирует определенные функции. Это позволяет, например, спортсменам достичь наилучших показателей в спорте, не используя фармацевтические допинги и, соответственно, не оставляя следов в организме. 

Оптогенетика означает точечное воздействие на изменения генома в нескольких клетках, что заставляет их (в том числе и клетки мозга) экспрессивно синтезировать искусственный белок и встраивать его в свою мембрану.

Эксперименты в этой области проводятся в настоящее время на насекомых и мышах, и вследствие микроразмеров инструментов (200 микрон, как самый тонкий человеческий волос) для модификации мозга могут рассматриваться практически как неинвазивные. При этом модификации подвергаются те участки мозга, которые отвечают за память, обучение, целенаправленные действия.

Однако, как подчеркнул В.В. Чеклецов, речь должна идти не только о технологической стороне дела, но и об оценке философских и общегуманитарных аспектов технологий IoT, в том числе и на нано-уровне, в контексте общей антропотехнической эволюции Вселенной. За счет того, что технологии становятся частью современных биоценозов, превращая их в техноценозы, нарастает общая сложность современных техносоциальных процессов. Именно поэтому все эти вопросы должны быть рассмотрены в общем контексте эволюции систем и антропо-космической эволюции в целом. Стоит задача построить новую гармоничную систему отношений человека с техникой, в рамках которой новые порой так пугающие людей технологии развивались бы в интересах прежде всего человека. Для этого необходимо серьезное осмысление происходящих технологических и социальных процессов с философской и социологической точек зрения. Эта новая философия – философия сложности – сейчас только возникает. Теме философского осмысления динамичного развития сложных социотехнических систем было посвящено и выступление «Квантовые коммуникации: как соотносятся сетевая и системная парадигмы» доктора философских наук, сотрудника Института философии Владимира Ивановича Аршинова (Институт философии РАН). Коснулись философских и других гуманитарных аспектов Интернета вещей в своих выступлениях и другие участники заседания. 

В перерыве каждый желающий мог попробовать себя в качестве виртуального «сборщика» «био-нано-машинок» на молекулярном уровне на оборудовании, созданном в рамках проекте Nanolab.

Завершилось мероприятие телемостом с экспертами: одним из самых известных европейских экспертов в области IoT Робом ван Краненбургом, основателем европейского совета по Интернету вещей, и российским ученым Евгением Прокопчуком из технологического кластера Карлсруэ (Институт оценки техники).

Марианна Соколова, Институт США и Канады РАН

Российское информационное агентство «Национальный альянс»

Еще на эту тему:

Рожденный ползать - летать не может? Каким будет беспилотный транспорт будущего.

Реклама в сетях: бренды ищут новые пути.

Роботы и общество: на пороге завтрашнего дня.

Цифровая трансформация отечественного бизнеса 2017: тренды и кейсы.