В.И. Аршинов, В.Г. Буданов, В.Е. Лепский

Институт философии РАН

Г.Г. Малинецкий

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Доклад на собрании Нанотехнологического общества России

Презентация доклада

Дорогие коллеги! Друзья!

Этот доклад представлен секцией «Синергетика конвергентных и междисциплинарных технологий», созданной в 2009 году в Нанотехнологическом обществе России.

Базовыми для этой секции являются Институт философии РАН (ИФ РАН) и Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН (ИПМ) (см. слайд 1). На первый взгляд, такое сочетание кажется странным – что общего у математики и философии?

Однако можно напомнить деление сообщества математиков, предложенное выдающимся государственным деятелем, инженером, экономистом Сергеем Юльевичем Витте в начале ХХ века. Он выделял «математиков – вычислителей» и «математиков – философов», полагая что суждения и оценки представителей второй категории могут быть весьма полезны и в практических делах, и в выборе путей развития страны.

С другой стороны, математику и философию сближает и то, что обе они не являются науками в том смысле, в котором ими являются естественные и гуманитарные дисциплины. Во многих американских университетах математику преподают на факультетах изящных искусств. Кроме того, обе они гораздо больше внимания уделяют глубокой и содержательной постановке задач и введению общих понятий, зачастую оставляя решение поставленных проблем конкретным наукам. Они обе придают большое значение внутренней рефлексии, всматриваясь в своё прошлое и пробуя очертить контуры будущего. Обе они предпринимают попытки выйти на метауровень, стараясь взглянуть на реальность и на самих себя с птичьего полета.

Великие математики Пифагор, Ньютон, Лейбниц, Декарт, Пуанкаре выдвигали оригинальные, глубокие философские концепции.

У взаимодействия ИФ РАН и ИПМ многолетняя традиция, заложенная в своё время директорами наших организаций – специалистом по математическому моделированию и междисциплинарным исследованиям член-корр. РАН С.П.Курдюмовым и выдающимся философом науки, президентом Философского общества России академиком В.С.Степиным.

Одним из дел упоминавшейся синергетической секции НОР является создание Клуба инновационного развития ИФ РАН, объединяющего широкий круг аспирантов академических институтов, осваивающих философию и методологию науки, и их преподавателей. На заседаниях этого клуба рассматривались перспективы развития нанотехнологий, математики, биотехнологии, когнитивных наук. И многие мысли, которые будут представлены в этой статье, высказывались нами и нашими коллегами и обсуждались на этих семинарах.

Смена вех, приоритетов, стратегий

Одно их главных событий в научной стратегии начала ХХ века связано со сменой вех и приоритетов. В самом деле, локомотивом современной прикладной науки, основой VI технологического уклада до недавнего времени считалась четверка технологий (см. слайд 2). Это нанотехнологии (их символ и ключевой элемент – атом), биотехнологии (в их основе геномика и символ – ген), информационные технологии (бит), когнитивные технологии (символ – нервная клетка или нейрон). Общепринятым стало и сокращение NBIC (от NanoBioInfoCognito). Их взаимодействие можно представить в виде тетраэдра, над гранью которого BioInfoCognito возвышается Nano. Именно нанотехнологии представлялись мотором происходящей научно-технической революции. Эти технологии, позволяющие манипулировать отдельными атомами и в перспективе дающие возможность строить структуры, не имеющие дефектов, «ошибок» на атомном уровне, казалось, откроют двери в сказку. Это и ключ к анализу генов и белков, и к созданию компьютеров огромной производительности, и к наблюдению (а в перспективе и к пониманию) динамики мозга.

Однако стремительное развитие всех этих технологий заставило скорректировать приоритеты. Сейчас уместнее говорить о другом сокращении SCBIN (SocioCognitoBioInfoNano) и о решающей роли социальных технологий, без которых выдающиеся изобретения и научные достижения не будут восприняты и реализованы современным обществом, а может быть, и принесут ему большие беды.

Что же является ключом к анализу возможностей SCBIN (или более узко NBIC) – парадигмы? Этот ключ – самоорганизация, открывающая путь к пониманию структуры, функций и направлений развития сложных систем.

Самоорганизация и синергетика – ключ от будущего

Теория самоорганизации или синергетика (от греческого «совместное действие») за сорок лет своего развития стала сложившимся, интегрирующим, междисциплинарным подходом. Этот подход находится в области пересечения сферы предметного знания, математического моделирования и философской рефлексии (см. слайд 3). По мнению В.С.Степина, синергетика является сейчас общей теорией саморазвивающихся систем. Именно она, по его мысли, должна стать ядром научной картины мира XXI века. И с этой точки зрения, предтечей синергетики является Гегель, выдвигавший идеи саморазвития, опираясь на анализ культуры – той развивающейся системы, которая была у него перед глазами.

По мнению одного из патриархов отечественной синергетики – профессора Д.С. Чернавского - этот подход выступает как общая теория неустойчивостей в системах различной природы. С.П. Курдюмов считал, что именно синергетика дает язык концепций, понятий, моделей, объединяющих естественников, гуманитариев, математиков. И действительно, в последние десять лет мы стали свидетелями того, как гуманитарии «пошли в синергетику».

Самоорганизация бросает вызов современной науке, и одновременно она же является главной надеждой многих дисциплин и технологий (см. слайд 4).

В самом деле – самосборка, самоформирование, самоорганизация – это главные надежды всей нанотехнологической инициативы. Атомные силовые микроскопы позволяют складывать желаемым образом атомы на поверхности кристаллов, выкладывая из них буквы или цифры, проходить путь «сверху - вниз». Однако создание материалов – наиболее развитой области нанонауки и наноинженерии - требует упорядочения большого количества атомов,сравнимого с числом Авогадро ~6^.10²³. Здесь нет возможности управлять каждым атомом и приходится рассчитывать на коллективные эффекты, на самоорганизацию, на возможность проходить путь «снизу – вверх». Во множестве конкретных случаев отыскать его нелегко. Напомним, что за экспериментальное открытие и технологию синтеза фуллерена – С₆₀ – за нахождение условий , при которых самоорганизация приводит к желаемому результату – Ричарду Смолли, Роберту Кёрну, Гаральду Крето была присуждена Нобелевская премия по химии 1996 года. Будущее нанотехнологий зависит от того, насколько широк класс систем, для которых этот путь снизу-вверх удастся пройти.

В биологии одним из центральных вопросов является проблема морфогенеза. Максимально упрощая, поясним её так. Все клетки организма, как утверждает одна из догм молекулярной биологии, содержат одинаковую генетическую информацию. Как же одни клетки «узнают», что их потомкам предстоит стать клетками желудка, а другим – мозга? Очевидно, эта информация возникает в ходе саморазвития организма, в ходе взаимодействия клеток и их самоорганизации. Но как возникает? Как описывать и моделировать это чудо, лежащее в основе жизни? Какие механизмы определяют происходящее? Круг таких проблем вдохновлял многих выдающихся математиков ХХ века. В попытке решить их Джон фон Нейман создал теорию самовоспроизводящихся автоматов, Алан Тьюринг построил модели типа реакция-диффузия, Рене Том заложил основы теории катастроф.

Другие ключевые проблемы биологии тоже тесно связаны с самоорганизацией. Как сформировался и эволюционировал набор видов, который существовал и развивался на Земле? С чем связаны вымирания, в ходе которых исчезали десятки процентов всех видов, живших тогда? Палеонтология установила, что таких периодов в истории планеты было немало. Теория самоорганизованной критичности – бурно развивающийся раздел синергетики – предлагает парадоксальный взгляд на эту проблему.

Основным направлением, определяющим развитие когнитивных наук, является коннекционизм. Это представление о том, что обучение, восприятие, память, а в конечном счете, сознание и творчество, обусловлены эволюцией связей между нервными клетками – результатом самоорганизации. Косвенное подтверждение идей коннекционализма – создание и быстрый прогресс нейронных сетей – аппаратных и программных структур, воплощающих эти идеи и позволяющих моделировать многие элементы сознания.

В информационном пространстве с появлением интернета, глобальных телекоммуникационных систем, самоорганизация также начала играть всё более важную роль. Её проявления многообразны – от эпидемий компьютерных вирусов до роботов, ищущих нужную информацию в сети, от программ, поддерживающих функционирование «безлюдных заводов», до систем мониторинга, контроля, обеспечения логистики, действующих и выполняющих всё больше функций без участия человека.

Однако наиболее разнообразны сценарии, типы, формы, механизмы самоорганизации в социальной сфере. Среди сущностей, которые естественно рассматривать, опираясь на идеи и модели синергетики – субъекты, общества, этносы, техноценозы, цивилизации, экономические структуры, социальные сети, различные организации, пространства знаний, стратегий, коммуникаций. Именно в социологии идеи коннекционизма, прежде всего, нашли опору. Достаточно напомнить концепцию человека, выдвинутую Карлом Марксом. По его идее, человек – это, прежде всего, совокупность его общественных связей. Но связи эти, возникают в ходе организации и самоорганизации.

В своё время Леонардо да Винчи назвал оптику раем для математиков. Точно так же социальные системы можно назвать «раем для синергетиков». Таким образом весь блок технологий SCBIN, который определит следующий технологический уклад, критическим образом зависит от процессов самоорганизации и от нашего понимания этих процессов.

Новые рубежи прикладной математики

Но насколько в анализе этих сверхсложных систем сегодня можно опираться на прикладную математику? Готова ли она описывать и предсказывать ход процессов самоорганизации? «Математика – наука точная, потому что математика – наука тощая» - говорил Гегель, оценивая возможности современной ему математики в описании реальности. За ясность вопросов и четкость ответов приходилось платить очень узким классом моделей, представление о которых дает школьная программа по математике.

Однако научная революция ХХ века, появление компьютеров радикально изменили ситуацию. Прикладная математика и компьютерные науки (точнее, компьютерная инженерия), создание вычислительных машин открыли путь к новой технологии научных исследований – вычислительному эксперименту. Математика едина. Тем не менее, крылатое выражение, прижившееся в научном фольклоре, гласит, что теоретическая математика делает то, что можно, так, как нужно, а прикладная – то, что нужно, так, как можно. Если «теоретическую математику» сегодня в научной реальности можно сравнить с добычей и огранкой алмазов, то прикладную – с добычей и переработкой нефти. Достаточно взглянуть на полки книжных магазинов, чтобы оценить масштабы происходящей компьютерной революции.

Одним из её важных результатов стала возможность строить модели, проверять гипотезы, отвечать на вопросы, относившиеся раньше к категории философских. Приведем только один пример. Одним из новых и перспективных направлений синергетики стала область исследований, получившая название «искусственная жизнь». В этом направлении рассматривается эволюция сложных систем, включающих множество взаимодействующих агентов. При этом каждый агент может, так же, как в биологических системах, иметь генотип, фенотип, совершать действия из заданного репертуара, оценивать обстановку, обучаться, порождать потомков.

Каждому агенту соответствует отдельная компьютерная программа, её «мозгом» является нейронная сеть. На каждом шаге агент «решает», куда двигаться или оставаться на месте, какие действия предпринимать. Нейронная сеть «позволяет» ему оценивать своё состояние, результат предыдущих действий и на этой основе обучаться.

«Агентами» в различных моделях искусственной жизни могут быть конкурирующие и сотрудничающие фирмы, племена, животные, популяции, обычные экономические агенты и многие другие сущности.

Зададим себе «наивный» (и очень глубокий в этой своей наивности) вопрос: «Как в процессе биологической эволюции возникли альтруистические поведенческие стратегии?» В самом деле, альтруизм – основа для коллективного поведения, без него общество «рассыпается», самоорганизация не происходит. Но альтруизм – готовность передать другому часть своего жизненного ресурса – уменьшает вероятность выжить у самого альтруиста. Быть альтруистом просто невыгодно и опасно. Но, с другой стороны, без альтруизма сообщество не возникнет. Этот вопрос волнует биологов, этнологов, социологов, тех, кто занимается этногенезом, философией истории, высокими гуманитарными технологиями. И теперь своё слово может сказать прикладная математика.

В конце XIX века итальянские математики Лотка и Вольтерра обратили внимание на то, что мелкую рыбу в местных ресторанах периодически сменяет крупная. Это навело их на мысль о периодических колебаниях численности видов в системе хищник-жертва и привело к построению классической модели «хищник-жертва», к концу XX века вошедшей в университетские учебники.

Но в таких моделях роли распределены – крупные рыбы-хищники, мелкие – жертвы. Стратегии очевидны. В искусственной жизни поле возможностей значительно шире. В моделях, которые рассчитываются на персональных компьютерах, число возможных стратегий превышает 2¹⁰⁰⁰. И самоорганизация происходит уже не только в обычном физическом пространстве, но и в пространстве генотипов и поведенческих стратегий. При этом наряду с очевидными стратегиями жертвы («голуби») и хищника («ястребы») выделяются стратегии коллективной защиты («скворцы») и коллективного нападения («вороны»). На слайде 5 представлены численности популяций, придерживающихся разных поведенческих стратегий. Эта модель была построена сотрудником ИПМ Михаилом Бурцевым. Результаты расчетов оказались и неожиданными, и парадоксальными. Описывающая их статья была опубликована в журнале Nature.

Со школьных времён в нас живёт убеждение, что есть один или несколько «правильных ответов» – в данном случае, это оптимальная стратегия, дающая наибольшие шансы выжить. Слайд 5 показывает, что в системах такой сложности, которые рассматриваются в искусственной жизни, это уже не так – успешность разных стратегий может существенно меняться, а иногда наступают революционные изменения, когда «последние становятся первыми».

Модели искусственной жизни уже позволяют по-новому взглянуть на проблему возникновения альтруизма или объяснить выявленные этнологами парадоксальные особенности жизни примитивных сообществ. Наверно, каждый порой задумывался, является ли смерть необходимым атрибутом живого или это просто одно из изобретений Природы, найденных в ходе эволюции в конкретных условиях. Построенные модели дают убедительные доводы в пользу второй точки зрений.

Контуры новой реальности

Мы часто оглядываемся назад, не замечая тех острых проблем, которые настойчиво стучатся в наши двери (слайд 6). Из статьи в статью кочуют слова о постиндустриальном обществе, в котором велика роль секторов услуг и производства знаний, по сравнению с промышленностью и сельским хозяйством. Посмотрим на США – страну наиболее близкую к постиндустриальной модели. Уже имеющиеся пропорции американской экономики парадоксальны. Они примерно таковы. Двое из каждой сотни кормят себя и всех остальных; примерно 10 заняты в процессе производства. Пусть 13 управляют ими (то есть на каждого работника по руководителю). Для чего нужны остальные 75? Может быть, это скрытая форма безработицы, соответствующая известному анекдоту про кулака и батрака («Иван! Твоя работа мне нужна. Мне важно, чтобы ты работал!»)?

В синергетике, в нелинейной науке, исследованы бифуркации в системах различной природы (от французского bifurcation – раздвоение, ветвление). На математическом языке, бифуркация – изменение числа и/или устойчивости решений определённого типа при изменении параметра. Другими словами, это неустойчивость предшествующей траектории и появление новых возможностей для развития у исследуемой системы.

Для управляемых объектов точка бифуркации – момент принятия стратегических решений, определяющих дальнейшую судьбу объекта. На слайде 6 слева внизу представлен пример бифуркации. По оси абсцисс отложен параметр, меняющийся по ходу развития системы, по оси ординат – одна из ключевых характеристик объекта, определяющая динамику остальных переменных. (В синергетике такие величины, следуя физической традиции, называют параметрами порядка.) На сплошных линиях на соответствующих графиках лежат устойчивые состояния системы, на пунктирных – неустойчивые. В точке бифуркации, где сходятся устойчивые и неустойчивые ветви, у системы появляются две возможности – развиваться по восходящей или по нисходящей ветви.

Именно сейчас мир, цивилизация подошли к точке бифуркации, возможно самой грандиозной бифуркации в истории.

Её сущность можно очертить как выбор между двумя стратегиями развития. Первая – это модель «общества-корпорации». В нём, в конце концов, остаются только нужные для процесса производства люди, а остальные с течением времени уходят тем или иным способом. При этом речь может идти о громадных социальных группах, целых регионах, отдельных «конченых», «бесперспективных» странах, «государствах-банкротах». И в эту категорию «тех, кто должен уйти» может попасть ¾ человечества.

Другая возможность связана с новым типом самоорганизации, новым отношением к человеку, новым общественным договором.

В фольклоре известен «закон 20:80» – двадцать процентов сотрудников делают 80% работы, 20% мужчин выпивают 80% пива и т.д.. Не раз публиковали сообщения об экспериментах этологов, подтверждающих это наблюдение. В них выделение 20% «самых эффективных» членов популяции и их отселение от тех, кто ими «руководит» или побуждает к работе, приводило к тому, что отселённая популяция «трудолюбивых особей» опять делилась в отношении 20:80. Горький опыт недавних сокращений в РАН, в ходе которых были сокращены 20% сотрудников, показал, что сплошь и рядом увольнения «не самых нужных» или «неперспективных» исследователей резко ослабляло коллектив в целом.

По-видимому, путь вверх связан с развитием культуры, с изменением отношения к человеку, к творчеству, которое должно стать достоянием всех. Именно творчество, мечта, готовность воплощать её, вероятно, должны рассматриваться как важнейшие ресурсы развития в будущем. Рост человечества «вширь» закончился, эпоха экстенсивного развития позади. И очень важно было бы сегодня понять, каким может быть «вертикальный прогресс» человечества.

По-видимому, то, что определит будущее, уже развивается рядом с нами. И проявляется оно как странные парадоксальные, до конца не понятые тенденции. Обратим внимание на одну из них. В соответствии с привычными для ХХ века стереотипами многие исследователи полагают, что рождаемость в развитых странах падает – происходит переход от стратегии «высокая смертность – высокая рождаемость» к стратегии «низкая смертность – низкая рождаемость», и в крупных городах этот переход проходит значительно быстрее, чем в стране в целом.

Но статистика по крупным городам дает иную картину (см. слайд 6, рисунок справа). Рождаемость в Лондоне растет по линейному закону от года к году, а в Москве она растет ещё быстрее. Очевидное объяснение – рожают в основном мигранты. Но для ряда мегаполисов он неверен! Например, во Франкфурте-на-Майне немки рожают в среднем в 1,5 раза чаще, чем мигрантки.

В своё время известный российский историк Андрей Фурсов, анализируя тенденции развития мегаполисов, выдвинул концепцию «мира городов». В самом деле, высокие технологии всё в большей степени делают развитые страны независимыми от потоков сырья из развивающихся стран. А в рамках самих развитых стран всё большую независимость обретают мегаполисы, замыкающие на себя и другие мегаполисы финансовые, материальные, информационные, людские потоки. Всё большая доля глобального мирового продукта производится в 500 крупнейших городах мира. И в пределе развитие этой тенденции может привести к разделению человечества на две неравные части - население больших городов, создающее и осваивающее новые технологические уклады и стремительно рвущееся вперед, и… все остальные, живущие в ином темпе, а, по сути, и в другом времени… Возникает своеобразное высокотехнологичное Средневековье – мир городов … Разумеется, это только один из возможных вариантов будущего. Но и к этой возможности стоит отнестись всерьёз.

Новое жизнеустройство – вызов миру России

Все эти проблемы имеют непосредственное отношение к России, руководство которой взяло курс на модернизацию, на переход от «экономики трубы» к инновационному сценарию развития.

И речь при этом идет не о политической конъюнктуре или предвыборной риторике. Модернизация – насущная необходимость для России. Вспомним классическое определение глобализации, даваемое в курсах экономики. Глобализация – процесс, связанный с формированием общего экономического пространства, с обеспечением свободного передвижения людей, идей, капиталов, товаров, технологий, информации, со стремлением к свободной глобальной конкуренции.

Следует признать очевидное – играя по общим правилам, открываясь миру, Россия обречена на историческое поражение (см. слайд 7). В самом деле – 2/3 территории нашей страны находится в зоне вечной мерзлоты. Экстремальные климатические и геоэкономические условия (основные запасы минерального сырья находятся в труднодоступных северных районах) приводят к высокой энергоёмкости продукции, стоимости основных фондов. Очень дорогой оказывается и рабочая сила, которую нужно обогревать, сытно кормить и тепло одевать.

На слайде 7 представлены январские изотермы на территории бывшего СССР. Мы действительно живем в очень холодной стране. Отсюда следует, что практически вся продукция, производимая в России, будет неконкурентоспособна в условиях глобализации, если аналогичные товары могут производить страны, находящиеся в более благоприятных климатических условиях. Это детально проанализировано в популярной книге Андрея Паршева «Почему Россия не Америка» и многих работах по экономической географии. Поэтому в длительной перспективе мы должны выходить на мировой рынок с высокотехнологичной и инновационной продукцией, которую не умеют делать другие.

Энергоносители также не являются панацеей для России – по разведанным запасам нефти наша страна находится на 8 месте в мире, а по запасам газа уступает Катару и Ирану вместе взятым. Путь сырьевого придатка развитых стран («энергетического гаранта») является тупиковым для России. По сути, речь сейчас должна идти о новой индустриализации страны, опирающейся на высокие технологии. Именно это и является, на наш взгляд, одной из главных целей модернизации.

Ну а теперь давайте поступим так, как часто делают математики – представим, что задача решена. Модернизация проведена и производительность труда в России выросла до европейского уровня – примерно в четыре раза. По оценкам экспертов Российского союза промышленников и предпринимателей, при этом высвободится 18 миллионов человек. Куда их «девать»? Чем их занять? Каким будет в этом случае жизнеустройство в нашей стране? Это совсем не значит, что на сформированные вопросы нет хороших ответов. Но прежде, чем браться за большие проекты, эти ответы надо иметь.

Поэтому даже для того, чтобы сегодня принимать эффективные решения, связанные с модернизацией, надо прогнозировать и планировать с горизонтом хотя бы в 30 лет, рассматривая не отдельную отрасль или регион, а социально-экономическое развитие всей страны в комплексе, в контексте мировой динамики.

В полной мере это подтверждает проблема перевооружения российской армии, на решение которой предполагается направить 20 триллионов рублей до 2020 года. Нельзя сделать это разумно, не представляя, какие страны будут союзниками, а какие оппонентами России в ближайшие десятилетия, какие задачи и на каких театрах военных действий должна быть способна решать российская армия, каким будет облик боя через 30 лет. Это очень серьёзные и глубокие вопросы, от решения которых зависит судьба страны. Их нельзя решать без современного системного анализа, математических моделей, компьютерных систем поддержки принятия стратегических решений, прикидывая «на глазок». На наш взгляд, понимания этого во многих властных структурах не хватает. Более того, не менее важна и судьба оборонной промышленности. Не так давно начальник Генерального штаба российской армии, генерал Николай Макаров заявил, что решение задач обороны требует срочной закупки импортного оружия. Наполеон считал, что страна, не желающая кормить свою армию, будет кормит чужую. Очевидно, то же относится и к оборонному комплексу.

Те же проблемы встают и при экспертизе региональных проектов развития сферы высоких технологий. Здесь один конкретный пример поясняет ситуацию намного лучше, чем общие слова. По инициативе президента Чувашской республики Н.В. Федорова в конце 2009 года была принята новая стратегия развития региона, делающая акцент на VI технологическом укладе. В её рамках было, в частности, принято решение о создании зоны опережающего развития «Солнечная долина» в районе Новочебоксарска. Одним из проектов зоны, связанных с нанотехнологиями, является производство солнечных батарей. Этот проект был поддержан «Роснано».

Как оценить его? Мнения исследователей разделились. С одной стороны, реализация проекта означает новые рабочие места в высокотехнологичном секторе экономики, поступления в региональный бюджет. Подобных производств в нашей стране не было и, конечно, их создание – шаг вперед. С другой стороны, технологии, которую предполагают вписать в экономику региона, связанной с использованием поликристалического кремния, уже более 20 лет. На Западе есть подобные производства, давно и успешно работающие. Поэтому говорить об «инновационности» этого проекта в контексте инновационного сектора мировой экономики не приходится. Кроме того, подобный завод будет жестко привязан к рынкам Испании, Италии, Южной Африки – тёплых стран, в которых развитие альтернативной энергетики сулит большие перспективы. Технологии производства солнечных батарей следующего поколения на основе арсенида галлия с очень высоким КПД были созданы в Санкт-Петербургском физико-техническом институте под руководством Нобелевского лауреата Ж.И.Алферова. Казалось бы, именно на них и следовало бы ориентировать создаваемое производство. Однако приняты другие решения.

Здесь уместно следующее сравнение – нелегко оценивать конкретный ход в шахматной партии, если не ясно, кем и в каком контексте он делается, каков общий план. Без этого трудно понять, сделал ли игрок очевидный «зевок» или начал тонко задуманную комбинацию. Конкретные действия и проекты следует оценивать в более широком контексте. (Подобная ситуация характерна и для многих других нанотехнологических проектов России). Впрочем, президент Н.В.Федоров стал членом Совета Федерации, основные энтузиасты «Солнечной долины» уже занимают другие должности, и пока неясно, кем и как будет реализовываться задуманное прежде в республике.

Подводя итог этой части обсуждения, следует признать, что для того чтобы нанотехнологические и другие инновационные проекты оказались успешно вписаны в социально-технологическую ткань российского общества, нужны:

· Проектная легитимация власти. Общество всё чаще оценивает администрацию не по намерениям, заявлениям и умению манипулировать «административным ресурсом», не по итогам голосований, а по конкретным проектам, с которыми она себя связывает, которые доведены ей до практического воплощения, и которые изменили жизни людей.

· Управление для будущего и из будущего. Очевидные при постройке дома вопросы, что же должно получиться в конце, и к чему следует стремиться, почему-то очень редко задаются в России на государственном уровне. Здесь есть объективная проблема – истинный смысл и значение предпринимаемых усилий во многих случаях становятся ясны через 10-20 лет. Поэтому в эпоху быстрых перемен приходится в гораздо большей мере, чем раньше, опираться на научный прогноз и технологии проектирования будущего. Субъективные причины связаны с популярностью менеджеров МВА (мастеров делового администрирования) в России и многих западных странах. Эти специалисты ориентированы на быстрые результаты, на короткие проекты – от месяца до нескольких лет. В то же время создание высоких технологий требует десятилетия или больших временных интервалов, и значит других специалистов (мастеров инновационного администрирования (MIA), программы подготовки которых разработаны в ИПМ).

В полной мере это относится и к области нанотехнологий в России. Насколько можно судить по опубликованным документам, в стране до сих пор нет ясного понимания того, каким должно стать место нашей страны в мировом нанотехнологическом пространстве через 5, 10, 20 лет. Более того, нанотехнологии должны быть «заточены» под конкретные отрасли промышленности (устройства хранения памяти, биотехнологии, полимеры и т.д.).

В отличие от других стран, в России на официальном уровне этот ключевой для модернизации отечественной экономики вопрос не прояснен. А за советами к Нанотехнологическому обществу и к другим известным нам организациям по этому поводу лица, принимающие решения, пока не обращались.

Мечта и план – инструмент самоорганизации общества. Одно из ключевых понятий синергетики – параметры порядка – ведущие переменные, которые с течением времени начинают определять динамику остальных характеристик системы. Опыт развития России, советского общества показывают, что такими параметрами в общественном сознании населения нашей страны могут быть мечта, большой проект, план. Именно они на многих этапах истории отечества определяли не только организацию общества, но и его самоорганизацию, которая имеет огромное значение. Философия общего дела, общей мечты, общего видения будущего играет для нашей цивилизации ключевую роль.

Проект математической истории

Для того чтобы заглядывать в будущее, выявлять логику исторического развития, нужны соответствующие научные инструменты. До середины ХХ века этот круг проблем относился к исключительной компетенции философии истории.

Однако уже в середине ХХ века выдающиеся историки задумывались над вопросами исторического прогноза, альтернативными сценариями развития государств, этносов, цивилизаций. В частности, Арнольд Тойнби призывал историков заниматься не только конкретными эпохами, событиями, людьми и институтами, а вернуться к широким обобщающим концепциям. (Говоря словами Льва Николаевича Гумилева, высказывавшего схожие мысли, смотреть на историю надо не только в микроскоп, но и в телескоп.) Для этого, по мнению А.Тойнби, следовало расширить поле исторического исследования в пространстве и во времени (отсюда и концепция «медленного времени», в котором происходят исторические перемены). Однако этот подход потребовал введения «линеек», которыми можно «измерять исторические сущности», с тем, чтобы затем сопоставлять и сравнивать периоды, страны, эпохи, фазы развития. Другая сторона той же медали – поиск «инвариантов исторического развития», того, что не меняется при изменении объекта анализа.

Принципиальный шаг в «расширении инструментального пространства исторического анализа» был сделан представителем школы «Анналов» выдающимся французским исследователем Фернаном Броделем. Этот ученый ввел количественный анализ экономических, социальных, технологических процессов в исторические исследования. Это направление «количественной истории» (клиометрии, Клио-муза, метр-измерения) ознаменовало становление новой парадигмы всей дисциплины, гораздо более высокие стандарты исторической реконструкции.

Однако тот перелом, на котором находится современный мир, переходный характер переживаемой эпохи, заставляют сделать следующий шаг. В частности, в 1996 году С.П.Капицей, С.П.Курдюмовым, Г.Г.Малинецким была выдвинута исследовательская программа, получившая впоследствии название математической истории (см. слайд 8).

В основе этого междисциплинарного подхода лежит

· математическое моделирование исторических процессов, опирающееся на возможность компьютерного исследования, вычислительного эксперимента, а также на концепции и модели синергетики (или, более широко – нелинейной науки);

· изучение альтернативных вариантов развития исторических процессов (привнесение в историю «сослагательного наклонения»);

· разработка методов стратегического и исторического прогноза (переход от описательной к предсказательной стадии развития исторической науки), исследование механизмов и технологий управления историческими процессами (путь к «повелительному наклонению»).

Со временем возник еще один важный аспект развития математической истории, связанный с постнеклассической наукой, концепция которой была выдвинута и развита академиком В.С.Степиным. В классической науке (идеалом которой является ньютоновская механика) результат не зависит ни от используемых инструментов, ни от позиции экспериментатора. Опыты повторяемы, и их исход не зависит от времени и места их проведения (существуют четкие причинно-следственные связи, которые можно выявить). В неклассической науке (примерами которой являются квантовая механика и теория относительности) результаты измерений могут кардинально зависеть от используемых приборов, самого факта наблюдения, от состояния наблюдателя. В области измерений появляются фундаментальные ограничения. В самом деле, в силу соотношения неопределенностей, в микромире нет возможности сколь угодно точно одновременно измерить импульс и координату микрочастицы. В теории относительности результаты измерения принципиально определяются тем, как движется наблюдатель по отношению к наблюдаемому объекту. В квантовой механике опыты повторяемы, но мы сплошь и рядом не можем предсказать результат конкретного измерения и вынуждены иметь дело со статистическими закономерностями. Причинно-следственные связи становятся вероятностными.

Однако в постнеклассической науке ответ на задаваемый вопрос может определяться позицией задающего. Многие объекты представляют собой уникальные, саморазвивающиеся системы, и у исследователя зачастую нет шанса «вернуться назад и измерить ещё раз». Типичные (если это слово применимо) объекты постнеклассической науки – биосфера и связанные с ней эволюционные процессы, динамика системы международных отношений или системы вооружений, развитие этноса или техносферы, управление стратегическими рисками и др.

Здесь создаваемые концепции и теории могут принципиально меняться от позиции и «внутренних фильтров» исследователя. Простейший пример – проблема безопасности лесного биоценоза (следует подчеркнуть, что проблемы безопасности уже занимают большое место в современной науке, и их роль постоянно растет). Если бы теорию создавали, допустим, зайцы, то и критерии оценки управляющих воздействий, и приоритеты рассматриваемых причинно-следственных связей существенно отличались бы от теории, которую построили бы волки или человек, заинтересованный в развитии биоценоза как целого. Поэтому, строя постнеклассические теории, приходится уделять особое внимание своим «внутренним и внешним фильтрам», через которые мы смотрим на реальность, рефлексивным процедурам, позволяющим с скомпенсировать аберрации, возникшие при построении теории, роли субъектов.

В этом контексте иначе трактуется и пресловутое «переписывание истории». Развиваясь, общество меняет смыслы, ценности, проекты, и это задает тот фильтр, через который оно смотрит на прошлое. И возникает метауровень анализа – история «историй», как анализ развития систем целеполагания и рефлексии обществ в ходе их развития.

По мысли одного из основоположников отечественной синергетики – С.П. Курдюмова, – характерное время, за которое идея либо принимается, либо отвергается научным сообществом – 10-15 лет. Он же считал, что время математической истории придет, когда она будет понята и принята гуманитариями.

И это время пришло. Гуманитарии, наконец, увидели перспективу разработки математической истории и свою роль в становлении этого научного подхода. В 2007 году в ИПМ была проведена представительная международная научная конференция, тон которой задавали российские и американские исследователи. С 2004 года издательством URSS выпускается серия книг «Будущая Россия», в которой ряд проблем стратегического и исторического прогноза для мира и России рассматривается с позиций математической истории.

С 2009 года в рамках Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Экономика и социология знания» выполняется проект «Комплексный системный анализ и математическое моделирование мировой динамики» (руководитель программы – академик В.А.Садовничий, ответственные исполнители – иностранный член РАН А.А.Акаев, профессора А.В.Коротаев, Г.Г.Малинецкий, ведущая организация – ИПМ).

По сути дела, речь идет о создании и внедрении в России одной из важнейших высоких гуманитарных технологий, которую также следует отнести к разряду когнитивных – это технология стратегического прогноза. Обратим внимание только на один принципиальный результат этого исследования. В настоящее время в России реализуются или планируются стратегические программы, связанные с продажей газа за рубеж (Северный поток, Южный поток и т.д.). Сроки их окупаемости – десятилетия, и исходя именно из такой долгосрочной перспективы, должны приниматься сегодня стратегические решения в этой области.

Круг этих проблем более, чем актуален. Достаточно напомнить об инициативе европейских стран, связанной с Третьим энергетическим пакетом – новыми правилами игры на европейском газовом рынке. В частности, этот документ, по сути, предусматривает переход под юрисдикцию ЕС российских газопроводов, идущих на Запад, а также ряд других жестких мер, связанных с недопущением «газовых войн». Несколько лет назад США предприняли демарш и провели в Конгрессе соответствующие законы, направленные на предотвращение формирования «газового ОПЕК» или любых других картельных соглашений в сфере торговли газом. По оценкам ряда экспертов, долги «Газпрома» иностранным банкам в настоящее время превысили 80 миллиардов долларов. К сожалению, до сих пор, (на середину 2011 года) наша страна не имеет просчитанной и официально принятой позиции в сфере торговли газом. В отличие от ЕС, мы пока не предлагаем своих «правил игры» партнерам. Стратегия в этой жизненно важной области подменяется тактическим маневрированием.

В то же время в рамках упомянутого проекта представлен стратегический прогноз энергопотребления на ближайшие десятилетия. Этот прогноз не является инерционным, он парадоксален (см. слайд 8). В течение почти миллиона лет энергопотребление зависело от численности человечества по квадратичному закону Q ~ N². В настоящее время зависимость стала линейной Q ~ N. Построенные модели показывают, что для развитых стран энергопотребление будет уменьшаться и уже со середины XXI века будет близко к постоянным значениям. Но это означает масштабную технологическую революцию, пересмотр и модернизацию ряда важнейших жизнеобеспечивающих технологий человечества. Одной из главных тенденций мирового развития конца ХХ - начала XXI века стала глобализация. Говоря о глобализации, многие обращают внимание на её достижения – трансферт ряда технологий, в том числе и гуманитарных, в страны третьего мира из развитых государств, формирование единого информационного и культурного пространства. О цене глобализации и о предшествующих этапах, когда разворачивались аналогичные процессы, часто забывают. Однако при анализе гуманитарных технологий и обсуждении перспектив развития человечества об этом стоит напомнить.

Глобализация, глобализация и экспериментальная философия

Предшествующий период, связанный с глобализацией, с форсированным ростом потоков людей, капиталов, товаров имел место в мире в начале ХХ века. И тогда, и сейчас одним из главных поборников глобализации была страна-доминант, могущество которой основано на контроле за ключевыми потоками главного энергоносителя эпохи, дополненном и обеспеченным военной мощью, намного превосходящей оборонные потенциалы других государств. В начале ХХ века доминантом была Великобритания, энергоносителем – уголь. На слайде 9 представлены колонии Великобритании в период рассвета Британской империи.

В начале XXI века США контролируют основные потоки нефти – главного энергоносителя эпохи – и тратят на оборону больше, чем все остальные страны мира вместе взятые. Энергетическое и военное могущество дополняется лидирующими позициями в информационно-телекоммуникационнной сфере (а значит в контроле массового сознания), а также в инновационной области.

Однако уже виден конец «нефтяной паузы», закат «цивилизации нефти». Появились большие проекты, ориентированные на другие энергоносители. В частности, в самих США запущена стратегическая энергетическая инициатива, в соответствии с которой к 2050 году потребление нефти, газа и угля в стране должно уменьшиться вдвое, а за счет «неуглеводородных» источников должно вырабатываться 69% электроэнергии и 35% энергии в целом. Для этого тысячи квадратных километров жарких пустынь Невады и Аризоны должны быть покрыты солнечными батареями. Цена этого проекта более 500 миллиардов долларов, более 150 из которых предполагались вложить во время президентства Барака Обамы. Аналогичный проект прорабатывается в Европейском сообществе, где для выработки энергии предполагается использовать гигантские пространства Северной Африки. Отчасти этим может объясняться активность европейских держав в реализации американского проекта «переформатирование большого Ближнего Востока», непосредственное участие ряда европейских стран в бомбардировках Ливии.

Многие специалисты по экономической истории рассматривают Первую и Вторую мировые войны, прежде всего, как войны между углем и нефтью, между старым центром силы, опиравшимся на прежний энергоноситель, и новыми, взлетевшими на использовании новых технологических и энергетических возможностей. Большой потенциал новых лидеров показала и первая волна (2009) мирового финансового кризиса. В отличие от США, экономики Бразилии, Индии и Китая выросли. Вложения в эти страны дают существенно большую отдачу, чем в хозяйство развитых стран.

Исходя из этого, «новый энергетический передел мира» с противостоянием и, возможно, столкновением в военной сфере становится более, чем вероятным. И это тоже один из серьёзных рисков нынешнего сценария глобализации. Однако, следуя логике математической истории, возможны, вероятны и интересны и другие варианты будущего. Например, связанные с отказом от «идеологии единого пути», от стремления вывести все страны на «магистральный путь развития цивилизации», с отказом от цивилизационных, региональных, культурно-исторических особенностей различных регионов, от традиции.

Один из видов «платы за глобализацию» – пандемии, связанные с интенсивными транспортными потоками. В ходе Первой Мировой войны, по оценкам историков погибло около 7 миллионов человек от пандемии гриппа «испанки», имевшей место в те же годы, как утверждают эпидемиологи – около 50 миллионов.

Все чаще обсуждаются возможности сценария с не слишком звучным названием – сценария «глокализации». Упрощая, можно сказать, что это установка на расширение и развитие общего для всего мира технологического и научного пространства, пространства диалога и доверия при увеличении роста разнообразия в сфере культуры, жизнеустройства, социальных систем.

По-видимому, одним из первых ввел понятие «управления разнообразием» выдающийся кибернетик, пионер использования этого подхода в управлении социальными системами, советник правительства Сальвадора Альенде, в Чили, Стаффорд Бир (см. слайд 9).

В соответствии с его концепцией, одна из главных функций иерархических организационных структур – уменьшение разнообразия от низших к высшим иерархическим уровням, каждый из которых, вообще говоря, имеет свой язык и свои алгоритмы описания реальности и обработки информации.

Аристотель считал, что добродетель – вершина между пропастями двух пороков. И, вероятно, для разных сложных саморазвивающихся систем есть свой оптимальный уровень разнообразия, своё соотношение между наследственностью и изменчивостью, между новациями и традицией. Например, в экологии известно, что уменьшение разнообразия экосистемы ниже некоторого предела снижает её устойчивость, а иногда ставит под угрозу само существование биологического сообщества.

С другой стороны, во множестве систем мы видим сохранение единственного варианта, «тоталитарный вариант» победы одного вида ценной (обеспечивающей выживание и основу для развития) информации. И примеров тут тоже много – генетический код, алфавит, языки, многие законы природы (сложившиеся на определенной стадии развития вселенной).

Поэтому большой интерес представляет осмысление того оптимального уровня разнообразия, дающего наибольшие шансы для развития миру России и цивилизации в целом. И в этой связи заслуживает внимания подход, получивший название экспериментальной философии. В самом деле, на определенной стадии понимания, когда во главу угла ставятся описание и классификация, многое представляется «естественным». На следующем уровне понимания, на этапе развития теоретического знания, выявляются механизмы, «ответственные за наблюдаемую картину». И, по-видимому, есть следующий уровень анализа – метауровень – исследование законов следующего уровня, которые обеспечивают действие выявленных закономерностей на изученном уровне, механизмов возникновения и эволюции законов, всего пространства альтернатив.

Можно спросить себя, какие смыслы, ценности, культурные нормы, социальные связи и структуры могли бы обеспечивать существование и развитие других типов обществ, по отношению к нынешним. Сама постановка этого вопроса позволяет с новых позиций всматриваться и в прошлое, и в будущее. В прошлом она помогает исследовать «инаковость», понимать, в какой мере, в чем и почему были другие, отличные от нашей цивилизации.

В будущем можно попробовать увидеть доступную нам сейчас степень культурного и социального многообразия, перспективы развития ряда субкультур. Все чаще и у исследователей, и у управленцев, и у политиков возникают рассуждения об «автономных поселениях» – фрагментах цивилизации, ориентированных на высокие технологии, на творчество и самореализацию. В своё время лауреат Нобелевской премии Герман Гессе в книге «Игра в бисер» описал вариант такого мира – «педагогическую провинцию» Касталию, в которой сохраняются смыслы и ценности культуры, благодаря духовным практикам и междисциплинарной игре в бисер.

В этой связи крайне важным и поучительным является опыт создания и развития Новосибирского Академгородка (и японского технополиса, построенного на базе тех же идей – Цукубы), Сарова, Дубны, Зеленограда, Троицка, Кольцово, других наукоградов и ряда закрытых административно-территориальных образований и связанных с ними субкультур. С.П.Курдюмов любил повторять: «И будущее, и прошлое и настоящее живет сейчас, рядом с нами. Надо просто увидеть ростки нового и поддержать их». Экспериментальная философия пробует сегодня создать техники, помогающие увидеть ростки новых социально-технологических систем, оценить их перспективы и осмыслить процессы самоорганизации и возможные типы организации в таких системах.

Именно в этом контексте интересен проект Сколково – то ли попытка создать на новом уровне Немецкую слободу (кусочек Европы в Москве, сыгравший немалую роль в петровских реформах), то ли стремление скопировать понравившееся чужое («смесь французского с нижегородским»), то ли проект небывалого «инновационного коллайдера», который может сейчас состояться именно в России, то ли обычный симулякр (точная копия предмета, подлинника которого не существовало) и необходимый для того, чтобы «выпустить пар» научного и инновационного сообщества России.

По сути, главные дискуссии, касающиеся Сколково и других российских реформ и нововведений, идут не между «новаторами» и «консерваторами» (в терминологии создателя эволюционной экономики, предтечи «экономики знаний» И.Шумпетера). Такие дискуссии – столкновение традиции с новациями – были бы естественны. В течение многих лет во множестве сфер российской жизни «имитаторы» неизменно одерживают верх и над «новаторами», и над «консерваторами». Происходит столкновение императива «Быть» и «Казаться».

И вновь мы оказываемся в ситуации, когда социальные и гуманитарные технологии имеют безусловный приоритет перед любыми техническими новшествами. Вновь и вновь начинать приходится с человека и общества.

Компьютерные технологии – тупик, надежда, ресурс?

В обсуждаемом социальном и когнитивном контексте особого внимания заслуживают информационные технологии. В 1960-х годах один из создателей фирмы Intel Гордон Мур сформулировал эмпирическую закономерность, отражающую тенденцию развития вычислительной техники: каждые 18 месяцев степень интеграции элементов на кристалле удваивается (в соответствии с этим увеличивается быстродействие и улучшаются остальные характеристики компьютеров). Эта закономерность получила название закона Мура (см. слайд 10). Более того, сам этот темп изменений стал ориентиром для всей компьютерной и электронной промышленности. «Больше Мура!» («More Moore») - назывался один из обзоров перспектив данной отрасли.

Это стремительное развитие, продолжающееся более полувека, дало свои результаты. Быстродействие компьютеров за эти годы выросло более, чем в 100 миллиардов раз. Только что появились сообщения о новом китайском компьютере «Тианхе-2» («Млечный путь-2») с быстродействием 2,5 петафлопс (то есть 2,5^.10¹⁵ операций с плавающей запятой в секунду). Уже рассматриваются проекты и перспективы использования экзафлопсных машин (10¹⁸ операций в секунду).

Иногда в ходе технологического развития созданные инструменты существенно опережали те потребности, ради удовлетворения которых они создавались. Телега оказывалась впереди лошади. Но никогда телега ещё не была так далеко. В самом деле, естественно проанализировать компьютерный прорыв в контексте других больших проектов человечества – атомного и космического.

Историки науки и ветераны говорят о том, что первая советская атомная бомба рассчитывалась на логарифмической линейке. Однако баллистические расчеты космических систем без вычислительных машин были бы невозможны. При этом использовавшиеся тогда вычислительные мощности были несравненно меньше, чем у самых примитивных персональных компьютеров сегодняшнего дня. Принципиально было само наличие вычислительной техники, на которую можно было переложить огромный объем рутинных расчетов.

Развитие вычислительной техники проходило те же этапы, какие были у многих значимых для человечества макротехнологий. Вначале принципиальным было наличие и характеристики вычислительных инструментов (быстродействие, объем памяти и т.д.). Именно это направление развития (hardware) было стратегически важным в течение нескольких десятилетий. Затем в центре внимания оказались разработка и внедрение эффективного программного обеспечения (software). Здесь создавались операционные системы, пакеты прикладных программ, сюда переместилась гонка технологий. Наконец, с появлением и развитием интернета вперед вышли сетевые технологии (net ware) и возможности, которые они предоставляют.

И вместе с тем, по мере развития компьютерной техники, становится всё очевиднее растущая пропасть между ожиданиями и надеждами, возлагаемыми на эту технологию, и реальностью. В самом деле, представим себе, что эффективность любой технологии повысилась в 100 миллиардов раз. Если бы речь шла о скорости транспорта, то весь мир при таком прогрессе «сократился» бы до размеров двора. Если бы так развивалось сельское хозяйство, то всё необходимое можно было бы выращивать на подоконнике любой квартиры! Но … с вычислительными технологиями ничего подобного не произошло.

Прогресс по-прежнему стремителен, но принципиальные трудности оказались связаны с человеком – с постановкой новых содержательных задач для создаваемых компьютерных монстров. Огромные имеющиеся мощности простаивают. С одной стороны, это свидетельство «перекоса» в стратегии развития и недооценки творческого, человеческого начала («Было нечего надеть, стало некуда носить»), проявление инерции развития гигантской компьютерной индустрии.

С другой стороны, гигантские созданные и создаваемые компьютерные мощности представляют собой огромный ресурс нынешней цивилизации. Вечной мечтой, символом могущества являлась возможность, подобно богам, «творить миры». И сейчас у многих людей появился шанс творить виртуальные вселенные, создавать основу для взаимодействия в этом придуманном мире.

Человечество пока оказалось не готово к открывшимся компьютерным возможностям, из которых используется лишь ничтожная их часть. Более того, неясно, насколько долго сохранится этот разрыв.

Вспомним знаковые, символичные для своего времени технологии – корабли и часы. В течение веков они вдохновляли, обеспечивали ресурсы для развития, определяли траекторию прогресса. И только потом заняли достойное, но весьма скромное место среди инструментов, созданных человечеством. Возможно, компьютерам уготована та же судьба, тот же путь от воплощения мечты до инструмента искусства. (Уместен пример молотка, начавшего свой путь от каменного рубила – одного из первых орудий человека – и до молотка скульптора, позволяющего, по выражению Родена, «отсекать всё лишнее от глыбы мрамора», чтобы создать шедевр.)

Но возможна и другая траектория, когда имеющийся ресурс преобразит самого человека и окажется в основе новой культуры (подобно тому как преобразил человечество переход к земледелию и скотоводству, от охоты и собирательства. Этот переход не только позволил выйти человечеству из жесточайшего кризиса, но и сыграл ключевую роль во всём последующем жизнеустройстве, в формировании смыслов, ценностей, социальных систем, культуры в целом). И анализ такой альтернативы – глубокая, открытая проблема.

Впрочем, всё чаще обсуждается другой взгляд на компьютерную революцию, суть которой, по аналогии с путешествиями Христофора Колумба, определяется фразой: «Плыли в Индию, а попали в Америку». Возможно, мобильная телефония, интернет, новая информационная среда, компьютерные способы «убивать время» – не побочный, а главный результат компьютерной революции.

С другой стороны, достижения компьютерной техники и этот когнитивный барьер, одно из проявлений которого – растущие трудности в постановке задач для суперкомпьютеров и систем распределённых вычислений, возвращают нас к основам. На заре развития компьютерной эры создатель кибернетики Норберт Винер призывал оставить машине машинное, а человеку человеческое и ни в коем случае не отдавать многие ключевые функции и решения на откуп компьютерным системам.

Но где эта грань? Выдающийся математик XX века Алан Тьюринг считал, что если мы по записи беседы не можем решить, является ли один из собеседников компьютером, то это свидетельство в пользу того, что машина может мыслить (тест Тьюринга). Однако очень скоро оказалось, что даже не слишком сложные программы вполне успешно справляются с этим тестом. Ещё 20 лет назад шахматные чемпионы уверенно заявляли, что никогда не уступят «компьютерному разуму». И вновь игра в шахматы на уровне чемпионов мира оказалась по силам вычислительным системам.

Но, с другой стороны, ребёнок двух лет от роду с лёгкостью отличает кошку от собаки на фотографии и в движении, в разных сценах и освещении независимо от того, видел ли он предъявленный образ раньше. Более того, он уверенно может сказать, что на картинке не кошка и не собака. Решение таких задач является критически важным для многих военных технологий. В разработку алгоритмов компьютерного распознавания образов были вложены сотни миллионов долларов. И приходится констатировать, что результаты подобных исследований и разработок более, чем скромные. Компьютеры по-прежнему с большим трудом отличают кошек от собак. Быть может, здесь «человеческие» алгоритмы кардинально отличаются от того, что доступно нынешним компьютерам?

Пожалуй, стоит обратить внимание на нечёткость самой постановки задачи. С этим в своё время столкнулись специалисты по искусственному интеллекту. Чтобы успешно развивать системы искусственного интеллекта нужно гораздо лучше представлять естественный интеллект.

В моделировании сознания, в исследовании когнитивных процессов сейчас также есть пути, которые требуют иной точки зрения, другого уровня понимания. В самом деле, основные усилия исследователей были вложены в описание и моделирование рациональных элементов сознания (обучение, распознавание, способность делать логические умозаключения, классифицировать и т.д.). Но в сознании наряду с рациональным мышлением есть сферы эмоций и интуиции. Именно они во многих случаях «оценивают ситуации», «выбирают приоритеты», «определяют пространство допустимого», в то время как рациональное мышление «обслуживает» родившиеся потребности и находит пути решения поставленных задач.

Вполне возможно, что дальнейшие успехи в моделировании сознания, в когнитивных исследованиях, в развитии всей парадигмы SCBIN будут связаны с более глубоким пониманием и моделированием эмоциональной и интуитивной сферы.

Новый облик системного анализа

Отличительная черта нынешнего технологического развития – вписывание нововведений в уже сложившуюся систему. Внесистемные инновации, изобретения появившиеся не в то время (сильно опередившие современность или отставшие от неё) или не в том месте, имеют немного шансов быть воплощёнными и оказать влияние на траекторию развития. Поэтому особого внимания заслуживает системные законы, связанные с ними (см. слайд 11).

До настоящего времени значение системного анализа недооценивается. К сожалению, одна из причин этого – общие рассуждения о системах и рекомендации, которые имеют мало отношения к этим разговорам. С другой стороны, это представление о том, какой должна быть «настоящая наука», бытующее в научном сообществе. Оно сводится к тому, что «правильная наука» – это эксперименты, вывод на их основе «главного уравнения» (Максвелла, Шредингера, преобразований Лоренца и т.д.) и извлечение многочисленных следствий, которые подтверждаются опытом.

В значительной мере, это отражение установок классической и неклассической науки, ориентации на анализ (разбиение, расчленение). Однако решение многих проблем, стоящих перед человечеством, выдвижение и реализация больших проектов (и в частности модернизация России) требуют системного синтеза. Иными словами, необходимо не только создание и совершенствование отдельных элементов, но и той целостности, того контекста, в котором они могут сыграть свою роль.

С системными законами исследователи столкнулись уже в начале ХХ века. По-видимому, первые попытки выявить их были связаны с анализом систем расселения и исследованием зависимостей ранг-размер. Строятся такие зависимости очень просто. Города в той совокупности, которая исследуется, упорядочиваются в порядке убывания численности населения. Первому городу присваивается номер r₀ (само значение r₀ – удобный «подгоночный» коэффициент, хотя во множестве случаев можно, не задумываясь, положить r₀ = 1), второму – r₀ + 1, третьему – r₀ + 2 и т.д. Возникает зависимость N(r), где N – численность жителей r-го города в списке (см. слайд 11). Оказывается для «целостных систем расселения» – крупных стран, больших регионов, мира в целом имеет место замечательная закономерность

N(r) ~ r^-α, α ~ 1

Например, на слайде 11 показано, что этой зависимостью отлично описывается 42 тысячи населенных пунктов России кроме двух самых крупных – Москвы и Санкт-Петербурга. Вместе с тем, эти города вполне укладываются в зависимость ранг-размер для крупнейших мегаполисов мира («глобальных городов»).

Причины возникновения степенных зависимостей такого типа (их ещё называют «распределениями с тяжелыми хвостами») и отклонений от них – отдельная и интересная проблема. Коротко говоря, отклонения в статистике, как правило, означают другую динамику самих объектов и могут служить предвестниками социальных потрясений.

Социологические опросы, систематически проводившиеся в стране более десятка лет, показали, что жители Москвы и Санкт-Петербурга, с одной стороны, реагирует на действия власти гораздо более активно и нервно, чем вся остальная Россия. С другой стороны, в ответ на ряд действий их мнение менялось в противофазе с оценками остальной части страны. Как заметил известный политический деятель: «Москва – не Россия, но и Россия – не Москва».

Степенные законы оказались характерны и для эконометрики. В частности, в соответствии с ними, распределена капитализация (рыночная стоимость) крупнейших мировых компаний (см. слайд 11). Из общего ряда выпадают три сверхгиганта – Exxon Mobile (нефть и нефтепродукты), General Electric (широкий спектр электрооборудования) и Microsoft (программное обеспечение). Их капитализация превышала триллион долларов, и их выпадение из общего ряда означает, что они живут в другой экономической реальности, сталкиваются с другими проблемами, стратегиями и вызовами.

«Излом» на зависимости ранг-размер может, к примеру, означать, что крупнейшие компании используют административный ресурс и преференции, которых лишены их меньшие собратья , хозяйствующие, по сути, в другой реальности. И это говорит о возможности «бунта миллионеров против миллиардеров». Именно такая ситуация имела место на Украине перед оранжевой революцией. Количественный анализ системных свойств всё чаще оказывается эффективным инструментом прогноза.

Механизм возникновения степенных зависимостей можно выразить пословицей «на деньгу деньга бежит». В самом деле, приезжая в другую страну, мигрант с большой вероятностью поселится в большом городе, чем в маленьком. Эти качественные соображения находят конкретное количественное подтверждение в построенных математических моделях.

Управление рисками и опасности сложных систем

Степенные законы, распределения с тяжелыми хвостами оказались типичны для техногенных аварий, стихийных бедствий, катастроф различных типов (см. слайд 12). Они характерны для наводнений и землетрясений, биржевых крахов и катастроф на ядерных объектах, компьютерных вирусов и статистики стран по зараженности спидом.

Наша интуиция «заточена» под так называемые гауссовы законы. Их характеризует плотность вероятности вида

ρ(x) ~ exp( – (x – M)² / σ²),

где M – среднее значение случайной величины, σ – её дисперсия, характеризующая отклонение от среднего. Характеристики и способности людей, начиная с физических и кончая творческими, распределены именно по этому гауссовому закону (справедливости ради, следует сказать, что людей с низкими способностями несколько больше, чем выдающихся).

Функция ρ(x) очень быстро убывает по мере удаления от среднего значения. поэтому мы с легкостью пренебрегаем вероятностью встречи с трехметровым гигантом или 30-сантиметровым лилипутом, считая такие события невозможными и не принимая их в расчет, когда строим свои жизненные планы или экономические стратегии.

В технике выражением этого является знаменитое «правило трех сигм». В соответствии с ним доля отклонений, превышающих «три сигмы» (величина дисперсии традиционно обозначается буквой «сигма»), не превышает 1/1000.

Широкая распространенность гауссовых законов «освящается» авторитетом теории вероятностей. В соответствии с центральной предельной теоремой, сумма одинаково распределенных случайных величин с конечным средним M и дисперсией σ при соответствующей нормировке стремится при увеличении числа испытаний именно к гауссову закону. И если предположить, что наблюдаемые результаты связаны с влиянием многих случайных факторов, то появление гауссовых законов в самых разных областях воспринимается как нечто очевидное и естественное.

Однако наличие степенных распределений, имеющих «тяжелые хвосты», показывает, что всё совсем не так просто. Собственно, наличие таких распределений количественно отражает качественное наблюдение. Оно показывает, что нам «не везет» намного больше, чем должно было бы. Здесь уместна аналогия с миром восточных сказок, с «1001-й ночью». Там описана другая реальность, в которой существуют джинны, ростом в десятки, а то и сотни метров. Встречаются они не часто, но если встречаются, то такая встреча может изменить всё, и шансом встретить такое чудовище в описанной реальности пренебрегать нельзя. Наш мир опасен, он гораздо ближе к волшебному и страшному миру восточных сказок, чем кажется на первый взгляд.

Когнитивный императив

В своё время Анри Пуанкаре, обсуждая перспективы развития науки в целом и математики в частности, предвидел, что в будущем новые явления можно будет открывать на основе знания об общей математической структуре моделей, описывающих изучаемые системы. И этот прогноз оправдался в полной мере – стремительное развитие прикладной математики и нелинейной науки позволило открыть многие замечательные явления, понять результаты ряда наблюдений, предсказать поведение широкого круга исследуемых объектов, наконец, спроектировать ряд систем, опираясь на полученные результаты и понятые принципы.

Наука всё больше приобретает конструктивный, проектный характер. Прежде чем предпринимать исследования, приходится всё чаще очень точно определять и цель поиска, и перспективу использования нового знания, и ресурсы, которые придется вложить в его получение. Всё в большей мере проектный характер приобретают исследовательские программы и в таких «абстрактных» областях интеллектуальной деятельности, как философия и математика.

И в этом контексте особенно важны результаты синергетики, касающиеся системного анализа, исследования целостных систем, задач управления рисками. В одном из активно развивающихся направлений синергетики – теории самоорганизованной критичности – удалось построить достаточно простые и наглядные модели, объясняющие возникновение степенных распределений, тяжелых хвостов во многих системах и позволяющие предложить принципы и алгоритмы прогноза катастрофических явлений у таких объектов.

Роль человека в изменении окружающей реальности стремительно растет. Его возможности, ограничения, способность к познанию во всё большей степени проявляется и в динамике происходящих изменений, и в оценке перспектив развития сложных саморазвивающихся систем, окружающих нас. Такой взгляд естественно назвать когнитивным императивом. Наши цели, проекты, стратегии во всё большей степени определяются не физическими или информационными ограничениями созданных технологий, а нашей способностью понимать, предвидеть, реагировать, принимать дальновидные решения.

Приведем два простых, но очень наглядных примера этой важной тенденции. В 1960-х годах имел место период «научного оптимизма» и бэконовской эйфории (The knowledge is power by itself – Знание – сила само по себе). Широкое распространение получили иллюзии превращения науки в «непосредственную производительную силу», прогнозы неуклонного роста числа и уровня подготовки исследователей, их влияния на общественные дела. И в те годы неожиданностью для многих были гораздо более сдержанные и трезвые оценки науковедов, опиравшихся на большой эмпирический материал.

В частности, утверждалось, что если N – численность научного сообщества, то стоимость поддержания такого социального института, как наука, пропорциональна N², в то же время прирост научного знания пропорционален √N (см. слайд 13). Отсюда немедленно следовало, что период экстенсивного развития науки, дальнейшего расширения исследовательских программ закончился. И влияние науки, входящей в «кризис переходного возраста», неизбежно должно было уменьшиться. Прошедшие десятилетия блестяще подтвердили этот прогноз, противоречивший общим заблуждениям.

Близкая ситуация имела место и в прошедшем десятилетии. С 1990-х годов в США стремительно развивалась так называемая «новая экономика», основой которой был информационно-телекоммуникационный комплекс и интернет-компании. Последние создали совершенно новые рынки, позволили организовать виртуальные институты, миры, компьютерные игры, в которые могли одновременно играть миллионы людей. Интернет широко распахнул двери в виртуальную реальность для сотен миллионов.

В период интернет-бума капитализация таких сетевых компаний росла как N², где N – число узлов, которые связывают созданная сетевая структура, число связей между ними, очевидно, пропорционально N². На стратегию развития американской экономики многие эксперты, исследователи, политики смотрели как на образец для подражания, как на прообраз нового постиндустриального мира. Это много раз формулировалось на встречах министров стран-членов Организации по экономическому сотрудничеству и развитию (ОЭСР). Однако крах новой экономики 2000-х годов показал, что оценки капитализации (даже с учетом конъюнктурных, спекулятивных факторов) исходили из неверных посылок.

Системные исследования различных инфраструктур, созданных человеком, от социальных сетей до линий авиасообщений, от линий электропередач до интернет- компаний показали, что наблюдается другой закон роста в зависимости от N. Это N·ln N (см. слайд 13). Эта системная закономерность непосредственно связана с когнитивным императивом, со способностью человека воспринимать, обрабатывать и использовать информацию. Исследования показывают, что человек при принятии решения может учесть не более 5-7 факторов или процессов. Оператор может следить лишь за 5-7 медленно меняющимися переменными (и не более, чем за 1-2 меняющимися быстро) независимо от того, сколько приборов расположено на приборной доске. Наконец, человек может непосредственно, плодотворно взаимодействовать не более, чем с 5-7 людьми. С большим числом людей он может работать лишь опосредованно или «стандартно», «механически», воспроизводя для многих один и тот же найденный образец.

С другой стороны, имеет место очень интересный и важный феномен малых миров, замеченный социологами и математиками ещё десятилетия назад. Его суть сводится к тому, что каждый житель Земли связан с каждым не более, чем через 6 рукопожатий. Система связей (граф, говоря математическим языком) между людьми устроена таким образом, что на пути от одной вершины до другой (которых сейчас несколько миллиардов), есть совсем немного «промежуточных станций».

Всё это, непосредственно связанное с когнитивным императивом, является результатом самоорганизации. Такую самоорганизацию сейчас часто называют субъективной.

В самом деле, в физических, химических, многих биологических и экономических системах самоорганизация была связана с возникновением пространственно-временной упорядоченности (диссипативные структуры, автоволновые процессы; выход на аттрактор; «сход лавин» или катастрофические события в системах, находящихся «на кромке хаоса» – у этой упорядоченности может быть много обличий и ипостасей). По сути, все они обусловлены выделением в процессе эволюции параметров порядка. Последние определяются диссипативными процессами, проявляются в «забывании» системой своего начального состояния, в объективном «выделении главного». Именно такая самоорганизация и является одним из основных источников успехов современного естествознания. Физические теории и математические модели и описывают это «главное», пренебрегая второстепенными факторами, процессами, явлениями.

Однако есть и другая самоорганизация. Мы, познавая, моделируя, упрощая реальность, проектируя и меняя своё будущее, «подгоняем» описания, язык, схемы, правила «под себя». И при этом неизбежно учитываем свои ограничения, возможности, характеристики своего восприятия.

И здесь возникает совершенно другая интерпретация и новое прочтение платоновского мифа о пещере. Этот миф сыграл выдающуюся роль в развитии прикладной математики ХХ века. Именно он непосредственно связан с теорией так называемых некорректных задач, в которых встает вопрос о восстановлении свойств и структуры системы по набору косвенных данных (практическое воплощение этой теории – медицинские томографы, различные поисковые системы, многие методы прогноза и дистанционного зондирования).

Узники в платоновском мифе прикованы в пещере и могут наблюдать лишь тени того, что происходит вне её. Тени – это информация, даваемая нашими несовершенными органами чувств. Драма платоновского мифа в недоступности истинных, идеальных сущностей, в том, что нам даны лишь их тени, отражения, искаженные копии. Однако в новой интерпретации старого мифа узники наделены и способностью менять реальность вне пещеры, опираясь на свои упрощенные и приближенные представления о происходящем там. Великий философ задавался вопросом, в какой мере прикованные люди могут судить о происходящем вовне. И речь идет не о реальности или об идеальных сущностях, которые смогут понять и представить узники пещеры, а о том удастся ли им выжить, а может быть, улучшить своё бытие. На какие познавательные, поведенческие, управленческие стратегии им для этого следует опираться?

Век XIX позволил осознать фундаментальные ограничения в области использования энергии, осмыслить существо механических и тепловых процессов. В начале ХХ века физика помогла установить ограничения в сфере измерений в микромире, в динамике процессов, происходящих при околосветовых скоростях. Нелинейная наука и синергетика в конце прошедшего века позволили выявить фундаментальные ограничения в области прогноза.

Можно ожидать, что в XXI веке будут на новом уровне поняты и ограничения самого человека, пределы его возможностей, прежде всего когнитивных, и соответствующие системные рамки, в которых могут строиться технологии, стратегии, организационные и иные структуры. И, судя по опыту последних десятилетий, эти ограничения будут не менее принципиальны. Большое видится на неком расстоянии. И вполне возможно, что существо, значение и противоречия эры экономики капитализма, будут осознаны сейчас, когда стал виден её конец.

Экономика новой реальности

Великий русский экономист – Николай Дмитриевич Кондратьев – в первой трети ХХ века выдвинул теорию больших волн экономической конъюнктуры. Этот подход был развит и дополнен в работах академиков Д.С.Львова и С.Ю.Глазьева, проанализировавших технологические уклады.

В настоящее время развитые страны осваивают возможности, связанные с VI технологическим укладом (см. слайд 14). Его ключевыми технологиями, видимо, станут биотехнологии, новая медицина, нанотехнологии, полномасштабные технологии виртуальной реальности, новое природопользование, высокие гуманитарные технологии, роботика, возможно, ряд других. Именно сейчас происходит «пересдача карт Истории» – определяется кто будет покупателем, кто продавцом в ближайшие 50 лет, кто взлетит на этой технологической волне, а кто уйдет из истории.

В упоминавшемся проекте «Комплексный и системный анализ, и математическое моделирование мировой динамики» с этих позиций проанализированы императивы развития российской экономики в ближайшее десятилетие. Именно период с 2014 по 2018 год имеет ключевое значение. В эти годы будет происходить отбор, сравнение, выбор тех технологий, которые станут ведущими в следующей кондратьевской волне до 2050 года. И потерянное время, упущенные в этот период возможности грозят обернуться сходом страны с исторической арены.

Естественно, на этом фоне в России необходим поворот от добывающей к обрабатывающей промышленности. В соответствии с теорией, выдвинутой В.А.Садовничим и А.А.Акаевым, необходимо управление структурными сдвигами, корректировка пропорций, характеризующих вклад различных отраслей в экономику страны. С этой точки зрения, акцент должен быть сделана на обрабатывающей промышленности и сфере высоких технологий. Поскольку все эти преобразования будут происходить на фоне следующей волны экономического кризиса, и исторического времени на их проведение отпущено немного, то требуются быстрые, масштабные, научно обоснованные действия.

Однако, по-видимому, перемены, которые предстоит пережить мировой экономической системе, ещё более радикальны и масштабны. Отметим, что научно-техническая революция и системные преобразования с 1950-х годов привели к сверхбыстрому росту глобального валового продукта. Этот рост происходил в совершенно другом режиме, чем тот, который характеризовал развитие мирового хозяйства в течение почти сотни лет (с 1875 по 1950 годы) до этого (см. слайд 14). И здесь, так же, как в демографии, время экстенсивного роста кончается. Характерный признак этого – падение производства глобального продукта в 2009 году впервые за всё время после Второй Мировой войны. Весьма вероятно, что речь идёт о завершении огромной исторической эпохи, о конце капитализма.

Суть мирового кризиса, с первой волной которого мир столкнулся в 2009 году, можно пояснить наглядным примером из теории управления (или кибернетики). В 1950-х годах, в период стремительного развития радиолокации, следящих систем, аналоговых механизмов управления, инженеры столкнулись с любопытной неустойчивостью. Электронные системы позволяли следить за целью «по положению», отслеживая рассогласование между прогнозируемым и реальным положением объекта и вырабатывая на этой основе сигнал управления. Следующее поколение систем уже обеспечивало «сопровождение цели по положению и по скорости». Эффективность комплексов с такими системами управления возросла.

Казалось бы, нужно сделать следующий шаг в том же направлении – создать автоматизированные системы управления (АСУ), обеспечивающие сопровождение объекта и по положению, и по скорости, и по ускорению. Но … это оказалось невозможным. Вся система управления при введении таких элементов теряла устойчивость. Или, переходя на математический язык, можно сказать, что у линейных динамических систем второго порядка могут быть комплексные собственные значения, отвечающие за колебания (при фиксированных входных данных) и, в конечном счёте, приводящие к неустойчивости системы управления.

Аналогичные процессы происходили в последние десятилетия в мировой финансовой системе, в основе которой лежит экономика ссудного процента, ростовщичество. Вначале были созданы технологии управления финансовыми рисками, опирающиеся на идею страхования – вложения в инструменты, которые должны сработать в случае неблагоприятных обстоятельств. Следующий шаг – фьючерсы, безрисковые инструменты, которые, в конечном счёте, защищают того, кто страхует. В результате появляется целый слой экономических агентов, которые, в идеале, получают прибыль независимо от того, как идут дела в реальной экономике. Разрыв между производством, хозяйством, созданием товаров и услуг и её отражением – финансовой сферой, «виртуальной реальностью» экономики становится слишком большим. И, в конце концов, пирамида (во многом выстроенная на уверенности в её незыблемости) рушится. Причём рушится не без пользы для определённых групп компаний, социальных слоев, конкретных людей, экономических агентов. Достаточно напомнить, что в ходе первой волны кризиса, несмотря на ликвидацию большого числа предприятий и сжатие российского фондового рынка, число долларовых миллиардеров в России удвоилось. При этом на каждого долларового миллиардера в нашей стране приходится примерно полмиллиона человек за чертой бедности ...

Противоречия, лежащие в основе капитализма, на которые в благополучные годы закрывали глаза, обнажились. В самом деле, в основе капитализма лежит стратегия создания и приумножения капитала – основных фондов, средств производства, которые позволяют поддерживать и развивать соответствующие отрасли промышленности, сегменты рынка, использовать труд. Создание капитала в прежние времена было деятельностью, ориентированной на будущее, на передачу созданного представителям своей семьи, клана или достаточно узкой социальной группы. При этом классические курсы экономики рекомендуют вовлекать в хозяйственный оборот весь объём доступных ресурсов. Однако один из классиков либеральной экономики Фридрих фон Хайек рекомендовал «не слишком заботиться о следующих поколениях, поскольку следующие поколения не могут позаботиться о нас». Рвётся «связь времён», сама идея капитала и его передачи наследникам, по сути дела, отвергается.

Однако проблема, по-видимому, ещё глубже. Одним из выдающихся изобретений человечества являются деньги – универсальный скаляризатор. Он заменяет «матрицу обменов», определяющих сколько единиц товара x следует, по нашему мнению, отдать за единицу товара у. Если бы денег не было, и царствовал натуральный обмен, то такая матрица должна была бы содержать ~ N² коэффициентов (что немыслимо при N ~ 10⁶ в современной экономике). Наличие денег – «всеобщего эквивалента» – позволило иметь дело не с матрицей размера N², а с вектором цен размерности N. Говоря, языком синергетики, именно деньги стали единственным параметром порядка всей экономической системы, универсальным скаляризатором (один товар – одна цена, а не вектор курсов обмена на другие товары).

Однако, судя по всему, кризис нынешней денежной системы вскоре приведёт к тому, что появятся другие параметры порядка. Какими они будут, видимо, подскажет синергетика (нетрадиционные направления экономической науки – синергетическая экономика или эконофизика завоевывает всё больше приверженцев). В самом деле, кроме упомянутой неустойчивости, связанной со «страхованием страхователя», появились и другие источники нестабильности. Например, один из системных пороков связан с рассогласованием характерных времён. В самом деле, ипотечные кредиты ( которые банки, как показал кризис, очень заинтересованы дать) имеют горизонт в десятилетия (знаменитая реклама одного из российских банков: «Ипотека на полвека!»). Вместе с тем, быстрый темп экономических и социальных изменений, самого жизнеустройства, по сути, исключает такие поведенческие стратегии. На «здоровом авантюризме» заёмщиков, кредиторов и контролирующих органов отстроить надёжную, устойчивую систему в рамках одной страны оказалось невозможно.

Кризис в Греции, в странах Балтии, тяжёлые проблемы Португалии, Испании, ряда других стран пока удаётся преодолевать коллективными усилиями нескольких стран и наднациональных институтов, используя самоорганизацию на следующем, более высоком уровне. Однако это временные меры, больших перспектив здесь не видно.

Другая системная причина, предвещающая переход в другое состояние – рассогласование характерных времён, связанных со спекуляциями и «быстрыми деньгами», с финансовым капиталом, с «быстрыми проектами» (это дни и годы) и временами, определяющими цикл инновационных процессов, технологического обновления (5-20 лет). Отсюда избыток «быстрых денег» и хронический дефицит «медленных денег» на финансовом рынке. Не последняя в этом ряду – возможность мирового доминанта – США – злоупотреблять печатным станком, игнорируя проблемы других экономик. Результаты экономических кризисов для многих стран уже сравнимы с потерями от больших войн, и это стимулирует поиск «предохранителей» или альтернатив нынешним финансовым механизмам.

Однако самый тяжёлый удар, по-видимому, будет связан со становлением и развитием «экономики знаний». Основа основ нынешней экономики – возможность отчуждения продукта у производителя и передача его потребителю. Но это в сфере знаний не работает! «Если у тебя есть идея и у меня есть идея, и мы обменялись ими, то у каждого стало по две идеи». Иными словами, возможности, увеличивающие вероятность успеха, получения прибыли, возникают в процессе коммуникации.

Идея «интеллектуальной собственности» – попытка перенести в сферу знания, технологий, информации, понятия и механизмы организации материального производства – не работает. В самом деле, огромные усилия были вложены в понуждение пользователей покупать лицензированное программное обеспечение. Но почему должен платить пользователь, который «подсел» на продукцию данной фирмы, а не фирма «покупающая» его внимание и время, обеспечивающая продвижение своих брендов, идей, продуктов, рекламы? Не работает представление о стоимости, как о мере затрат труда, связанных со вложенным в процесс производства временем. Производителям программного обеспечения безразлично напечатать 10 тысяч или 10 миллионов копий, – труда это не стоит, а прибыль повышает многократно.

И это не единственный пример – во множестве областей разрыв между себестоимостью и ценой огромен. В фармацевтике, добыче ряда ресурсов, производстве многих вооружений, производстве наркотиков и порнографии он достигает сотен или даже тысяч процентов, что привлекает в эти сферы криминал.

Однако новая реальность уже у порога. Наглядный пример из сферы программного обеспечения. Здесь Давид, если ещё не победил Голиафа, то серьёзно потеснил его. В течение многих десятилетий гигантская корпорация Microsoft предлагала различные версии своей операционной системы Windows, завоевывая рынки, вытесняя конкурентов, заставляя целые государства защищать её «интеллектуальную собственность» и, поставляя покупателям, по сути, «чёрный ящик» с большим набором «недокументированных возможностей». Однако преподаватель информатики Линукс в учебных целях создал операционную систему с открытым кодом, бесплатно представив всем желающим своё произведение и выдвинув концепцию свободно распространяемого программного обеспечения. По сути, это фрагмент новой экономики. Наверно, неправильно платить за каждый взгляд на репродукцию Моны Лизы, за упоминание десяти заповедей или за использование законов Ньютона наследникам великих?

Эта концепция завоёвывает всё больше поборников среди пользователей, молодого поколения, системных программистов, разработчиков, преподавателей, общественности ряда стран.

В значительной степени теории, создаваемые в гуманитарных областях, исходят из образцов, задаваемых естественными науками. Основное представления нынешней экономической мысли тесно связано с двумя концепциями, пришедшими из естествознания. Это идеи классической статистической физики (стремление к единственному положению рыночного равновесия, надежда на «невидимую руку рынка»), а также представителей дарвиновской теории эволюции (адаптация и конкуренция, выбирающая наиболее приспособленных). Однако это прокрустово ложе оказывается слишком узким для нынешней и, тем более, для будущей экономической реальности.

Следствия этого очевидны. По признанию У.Баффета – одного из крупнейших американских предпринимателей – ни один из сотен ведущих американских мозговых центров не предсказал первой волны мирового экономического кризиса (2008 год). Дело в том, что основное направление экономической науки на Западе предполагает стремление всей экономической системы к единственному положению равновесия, и в этом контексте кризисы рассматривает как сбои, аварии, результаты ошибок в экономической политике крупнейших игроков.

В то же время, исходя из теории развития, предложенной Н.Д.Кондратьевым и его последователем Й.Шумпетером, картина принципиально иная. В ней кризисы выступают как естественный и закономерный этап технологического развития, на котором закладываются основы следующего технологического уклада, выбираются из всего пула возможностей те изобретения, нововведения, инновации, на которых будет основан последующий рост. Именно поэтому нынешний кризис принципиально важен для России – на данном этапе важно увидеть контуры нашего будущего и выбрать технологии, которые позволят его осуществить.

Исходя из такого взгляда, глубокая системная причина кризиса состоит в том, что технологии V уклада (компьютеры, микроэлектроника, телекоммуникации, интернет, малотоннажная химия) уже не дают прежней отдачи и не нуждаются в тех гигантских инвестициях, которые могут быть сделаны в современном мире (многим созданным финансовым пузырям придётся сдуться, хотим мы этого или нет). С другой стороны, весь этот блок технологий SCBIN ещё не готов к большим деньгам – смелые замыслы ещё не доведены до уровня технологий. (Естественно при этом не забывать о проблеме ресурсов, отходов, глобальном кризисе и необходимости предложить новую схему жизнеустройства и набор жизнеобеспечивающих технологий для мира и России.)

Кроме того, беглый взгляд на рост мирового продукта (см. слайд 14), на другие зависимости, характеризующие экономическую систему, показывает, что нужно иметь очень богатое воображение, чтобы настаивать на теориях экономического равновесия. Напротив – фьючерсы, ипотека, перекладывание деловой нагрузки на будущее и многое другое – движение в противоположном от равновесия направлении.

Экономические «чудеса» и «катастрофы», успехи и провалы масштабных экономических реформ – яркое свидетельство неравновесности, наличия не одного, а нескольких устойчивых, квазиравновесных состояний рынка. Профессор Д.С.Чернавский называет их «низкопродуктивным» и «высокопродуктивным». В этом контексте «чудо» – переход от низкопродуктивного в высокопродуктивное, «катастрофа» – обратный процесс бифуркации в соответствующих динамических системах.

И традиционная траектория экономического развития мира в целом, отдельных регионов и стран теряет устойчивость. Мир близок к точке бифуркации, поэтому особого внимания заслуживают экономические альтернативы нынешней системе – «экономика дарения» (вспомним операционную систему Линукс, которую её создатель подарил всем желающим ей воспользоваться), «экономика внимания» (в которой акцент делается не на знаниях и информации, а на внимании и интересе потребителей, которое во множестве случаев и является главным ресурсом), «мусульманская экономика» (в которой удаётся обходиться без ссудного процента) – заслуживают самого серьёзного отношения . В какую экономическую реальность может и должен быть вписан SCBIN – один из ключевых вопросов всего технологического развития, от решения которого зависит выбор варианта будущего, сценарий прохождения нынешней точки бифуркации в развитии цивилизации.

Ограничения человека

Попробуем взглянуть на начавшуюся научно-техническую, социально-технологическую революции, и ответить себе на вопрос – в чём её стержень, главное направление развития, ключевой параметр порядка. Ответ представляется и достаточно очевидным (он следует из уже сделанных шагов и начатых проектов) и парадоксальным (человечество ещё никогда не ставило перед собой подобных целей). Говоря кратко, это расширение физических, интеллектуальных, когнитивных, коммуникационных возможностей человека. В западноевропейских странах всё чаще употребляется термин «расширение человека» (enhancement of man).

Военная мудрость гласит, что быстрота эскадры определяется скоростью самого медленного корабля. Ограничения множества систем управления, производства, коммуникации определяются характеристиками человека, пределами его возможностей. Ранее всех это ощутили военные. Например, современные технические возможности позволяют создавать летательные аппараты, выдерживающие ускорение в 15-20 g (g – ускорение силы тяжести), в то время как предел человека 8-10 g. Поэтому, к примеру, многие аналитики считают, что нынешнее, 5-е поколение истребителей, над которым работают конструкторы, будет последним. В дальнейшем борьба в воздухе будет обходиться без человека.

Очень наглядны спортивные достижения. Огромные усилия в совершенствовании методик тренировок, в фармацевтической поддержке спортсменов и т.д. позволили улучшить мировой рекорд в беге на стометровку меньше, чем на секунду за прошедшее столетие (см. слайд 15). Человек близок к пределу своих физических возможностей.

Работы по медицине экстремальных нагрузок подтверждают этот вывод. Артериальное давление у штангиста, толкающего штангу, с весом, близким к рекордному, может достигать значений 420/380. Не редкостью являются частота пульса у биатлониста 40 ударов в минуту. У обычных врачей, осматривающих спортсменов, нередко возникает соблазн немедленно положить пациента в больницу, а то и в реанимацию.

Можно обратить внимание и на другие ограничения человека. Например «технические». Нейрон срабатывает в миллион раз медленнее, чем триггер (элементарный логический элемент в микросхеме), скорость передачи информации в мозге в миллион раз меньше, чем в персональном компьютере. Попытки имитировать «человеческие алгоритмы» игры в шахматы на компьютерах, которые продвигались выдающимся шахматистом Михаилом Ботвинником и сотрудником ИПМ, одним из основоположников системного программирования, М.Р.Шурой-Бурой, оказались тупиковыми. И как только быстродействие и объем памяти стали достаточно большими, как только машины начали играть с человеком «по компьютерным алгоритмам», а не пытаться имитировать человеческое мышление, вычислительные машины стали обыгрывать гроссмейстеров. Несложные компьютерные системы «помнят» более трех миллионов партий, что далеко выходит за пределы человеческих возможностей. Поэтому шахматы, как вид спорта, в большой степени закончились. Наблюдать за поединками шахматистов совсем не так увлекательно, когда шахматные компьютеры на руках у зрителей «знают» гораздо больше самих игроков.

Весьма серьёзны логические ограничения человека. В самом деле, яркий пример – доказательства нескольких фундаментальных теорем. Для того, чтобы понять и проследить ход доказательства ряда теорем (например, в задаче о четырёх красках, теоремы Ферма или теории классификации простых групп), нужно освоить более 10 тысяч страниц математического текста. Именно поэтому до переднего края исследований удается дойти немногим. Поэтому нужна работа преподавателей, педагогов, популяризаторов, самих исследователей по «редактированию» и «организации» знания – поиску более коротких путей к ключевым достижениям, выявление самих достижений, пересмотр целей, методов и форм математического образования. Отчасти этими причинами обусловлен феномен научной школы, где не только ведутся исследования, но и организуется работа по подготовке следующего поколения ученых. Схожие процессы имеют место и в других областях интеллектуальной деятельности.

Для любой технической системы существует коридор нагрузок, в котором она может использоваться без поломок. В большой степени это относится и к человеку – его ограничения не менее серьёзны. Это касается не только физической, но и эмоциональной и интеллектуальной сферы. Очень невелика продолжительность активной творческой жизни, сравнимая со временем, необходимым для получения многих квалификаций. Показательна в этом плане медицина. Во многих американских университетах, готовящих врачей, среднее время между началом образования будущего кардиохирурга и его первой самостоятельной операцией на сердце – 15 лет.

На весьма серьёзное ограничение обратил внимание в 1960-х годах американский футуролог Элвин Тоффлер – это темп перемен, к которому человек может приспособиться … Если он слишком велик, возникают «люди вчерашнего дня», которые «отстают» или «не догоняют». Если их становиться достаточно много, формируется поле отчуждения между разными социальными или профессиональными группами, между поколениями, рвется «времен связующая нить». Открывается путь к социальной нестабильности, а в перспективе и к распаду общества.

Стремительное техническое развитие в условиях весьма жестких ограничений самого человека подвели общество к очень важной точке бифуркации, в которой определяется стратегия дальнейшего развития человечества, делается выбор между двумя направлениями прогресса.

Первое – упрощение техносферы и «редактирование» технологического развития. Иногда наряду с «первой природой» (биосферой и самим человеком) говорят о «второй природе» (технике) и всё чаще о третьей (информационной сфере). Это направление развития связано с гуманизацией второй и третьей природы. При выборе такого направления развития усилия будут вкладываться в то, чтобы сделать их более устойчивыми, экономными, комфортными для человека, темп изменений которого не сравним с ростом возможностей и угроз, связанных с развитием технологий. По сути, это новая стратегия, в которой осуществляется проектирование будущего, выявляются болевые точки, новые возможности, риски грядущего и, исходя из этого, принимаются или отвергаются некоторые технологии, социальные практики или открывающиеся возможности.

Это вариант развития, при котором речь идет о сознательном стратегическом управлении будущим человечества. Такая перспектива вызывает бурную полемику, в которой самым активным образом участвуют исследователи, философы, футурологи, фантасты. Противники этого подхода апеллируют к тому, что никогда сознательные элементы в рамках человечества не играли существенной роли, в частности, в демографическом развитии. Поэтому не приходится надеяться, что они окажутся важными в дальнейшем. Такова точка зрения профессора С.П.Капицы.

Критики либерального направления обращает внимание на сложности планирования и на трудности, с которыми сталкивалась плановая экономика СССР. Принципиальные противники этого пути обращают внимание на то, что сегодняшний отказ от использования ряда возможностей может привести к отставанию и проигрышу, если дело дойдет до конкуренции с другими цивилизациями на межзвездных просторах. Здесь стоит обратить внимание на знаковый роман популяризатора науки и фантаста Айзека Азимова «Конец вечности», на серию романов С.Лукьяненко, описывающих, как земная цивилизация, оказавшись на обочине галактики, обречена заниматься простейшими видами деятельности и, в частности, космическими перевозками. Сюда же можно отнести провал стратегий устойчивого развития, контуры которых для человечества были намечены на саммите в Рио-де-Жанейро в 1992 году. Прошедшие 20 лет не дают поводов для оптимизма.

С другой стороны, сторонники изменения «алгоритмов развития человечества» (формулировка была предложна выдающимся математиком, мыслителем, философом, академиком Н.Н.Моисеевым) имеют достаточно сильные позиции и убедительные аргументы.

С момента появления в 1970-х годах исследований Дж.Форрестера и Медоузов по мировой динамике, продолживших их работ по мировой динамике В.А.Егорова, В.А.Геловани, В.Б. Бриткова и других авторов, которые были начаты в ИПМ и продолжены в Институте системного анализа РАН, стало ясно, что стихийное вовлечение всех доступных человечеству ресурсов в хозяйственный оборот приводит к коллапсу экономики и к тяжелейшему кризису всей цивилизации в ближайшие десятилетия.

Можно привести недавние данные из доклада Всемирного фонда дикой природы (WWF) «Живая планета – 2010. Биоразнообразие, биоёмкость и развитие» www.wwf.ru

В настоящее время экологи ввели контрольный показатель, называемый «экологический след», показывающий, каковы ресурсы, необходимые для поддержания используемых технологий.

Леса Земли поглощают углекислый газ и выделяют кислород, пастбища позволяют выращивать скот, моря дают возможность вылавливать рыбу, земля – выращивать сельскохозяйственные культуры и осуществлять застройку. Экологический след выражается в «глобальных гектарах» и может быть вычислен для каждой страны. Например, берется показатель потребления мяса и рассчитывается, сколько гектаров нужно для его производства. Затем считается сколько гектаров может предоставить природа страны, чтобы не выродиться. Также действуют и с остальными ресурсами. Всё это нормируется, приводится к среднемировым уровням. Затем из потребления вычитается воспроизводство. Полученная разница и представляет собой экологический след.

Если просуммировать эти показатели по всем странам, то выяснится, что с 1970-х годов человечество стало потреблять доступные нам ресурсы быстрее, чем природа может их производить. В настоящее время мы используем ресурсы в 1,5 раза быстрее, чем они возобновляются. То есть сейчас нам нужно 1,5 Земли. По прогнозам, в 2030 году человечеству понадобится 2 Земли. Если бы весь мир потреблял так, как США или объединенные Арабские Эмираты, то уже сейчас нам понадобилось бы 4,5 Земли. 140 литров – водный след чашки кофе. Именно столько воды требуется, чтобы вырастить и транспортировать кофейные зерна и потом приготовить одну чашку напитка. Каждый британец ежегодно использует 4695 литров воды. Её большая часть идет на производство товаров, поставляемых из-за границы.

Экологический след на душу населения превышает 10 гектаров в Объединенных Арабских Эмиратах и Катаре, 7 в Эстонии, 4 в России, 2 в Китае.

Отсюда немедленно следует, что так жить уже нельзя, а скоро станет невозможно. И новые алгоритмы развития человечества либо будут найдены и приняты сознательно, либо будут складываться стихийно в кризисном, катастрофическом режиме и с гораздо большими издержками.

Нанотехнологии как путь к расширению человека

Вторая стратегия исходит из модификации человека, «затачивания» его под существующие технологические возможности (см. слайд 16). Стремительное развитие здесь идет по трем линиям. Военные технологии, нацеленные на то, чтобы наделить человека в боевых условиях сверхвозможностями. Технологии реабилитации и коррекции, направленные на то, чтобы слепые могли видеть, глухие – слышать, тяжелейшие патологии можно было бы скорректировать. Качественно улучшая состояние тяжело больных, мы даем инструменты и для расширения возможностей здоровых людей. И, конечно, спорт высших достижений, в котором постоянно идет поиск «апгрейда» человека вблизи границ его возможностей.

Предельного выражения этот проект развития человечества получает в идеях трансгуманистов, рассматривающих вид Homo Sapiens как переходную ступень к новому виду, для которого вживление компьютерных систем, модификация биохимии будут далеко не самыми радикальными переменами. Короче говоря, одна стратегия связана с «укрощением технологий», с «затачиванием» их под человека, в то время как вторая ориентирована на технологический прорыв, позволяющий существенно изменить самого человека, организовать, говоря компьютерным языком, его «апгрейд».

Именно в контексте этого второго пути сегодня всё чаще и рассматривается весь SCBIN-проект. О сверхчеловеке мечтал немецкий философ Фридрих Ницше (1844-1900). Однако он имел в виду мораль, отношения между людьми, ценности и смыслы. И есть огромная философская традиция, связанная с анализом и критикой его творчества. Однако в XXI веке идея сверхчеловека перешла в конкретную практическую, технологическую область. Один из основоположников философии техники Мартин Хайдеггер (1889-1976) афористично сформулировал: «Человек – это возможность», сделав акцент на становлении, как сущности человека, в противовес бытию и стабильности.

Другой философский взгляд, коррелирующий с проектами «расширения человека», (этот термин часто употребляется в Западной Европе в связи с NBIC-проектами) был выдвинут нидерландским историком и культурологом Й.Хейзингой. Этот мыслитель сделал акцент на роли игры в становлении и развитии цивилизации и культуры. Его основополагающая работа называется «Homo Ludens» – человек играющий. Один из главных пунктов его рассуждений таков: «Бытие игры всякий час подтверждает, причём в самом высшем смысле, супралогический характер нашего положения во Вселенной. Животные могут играть, значит, они уже нечто больше, чем просто механизмы. Мы играем, и мы знаем, что мы играем, значит, мы более чем просто разумные существа, ибо игра есть занятие внеразумное». Игра – элемент бытия, требующий рефлексии и развивающий её, позволяющий осознать свои пределы и, если необходимо, выйти за них.

«Шаг за шагом мы уже подошли к замечанию: подлинная культура не может существовать без определённого игрового содержания, ибо культура предполагает известное самоограничение и самообладание, известную способность не видеть в своих собственных устремлениях нечто предельное и высшее, но рассматривать себя внутри определённых, добровольно принятых границ. Культура всё ещё хочет в известном смысле играться – по обоюдному соглашению относительно определённых правил», – делает вывод И.Хейзинга.

Эта постановка вопроса на многие десятилетия опередила своё время. Переломная эпоха, которую мы переживаем, изменение алгоритмов развития подводят к необходимости выбора. И один из важнейших – выбор «правил игры» следующей эпохи. Насколько общими должны быть эти правила? Своими для отдельных профессиональных или социальных групп? Одними и теми же в рамках цивилизации без учёта проектов будущего, смыслов и ценностей, принятых другими цивилизациями? (Это прямой путь к «столкновению цивилизаций», о котором подробно писал американский политолог Сэмюэл Хантингтон, как о наиболее вероятной перспективе развития в XXI веке.) Или можно договориться о каких-то общих правилах для всего человечества (вспомним печальную участь идей устойчивого развития, о которых сейчас предпочитают вспоминать пореже)?

Это открытый и весьма важный вопрос. Постмодерн декларирует равноценность, эквивалентность любых «текстов», «описаний», ценностей, способов жизнеустройства, идеал мультикультурности и толерантности. По сути, это психология строителей Вавилонской башни на момент развала, когда появилось множество языков и носителям каждого дали понять, что именно их язык лучший и совсем не обязательно вкладывать усилия в понимание других.

Естественно, условия для самоорганизации в этом атомизированном, расколотом на множество субкультур, обществе становятся совершенно другими, чем для этноса, связанного общими смыслами, ценностями, видением будущего.

Синергетика утверждает, что свойства структур, различных типов упорядоченности неразрывно связаны с характеристиками среды, на которой такая упорядоченность строится. Это применимо не только для физических или химических, но и для социальных систем. Вопрос о том, какая степень разнообразия и взаимозависимости на следующим витке технологий оказывается совместимой с дальнейшим развитием человечества, а может быть и с самим его выживанием, остаётся открытым.

Эти общие соображения, касающиеся «правил игры» и норм культуры на первый взгляд, далёкие от развития SCBIN – технологий, в ближайшее время приобретут огромное значение.

В самом деле, обратим внимание только на несколько направлений развития, связанных с SCBIN и непосредственно направленных на человека (см. слайд 16).

· Продление активной жизни до 120-150 лет или её радикальное продление до 200-300 лет. Заметим, что со страниц фантастических романов обсуждение этих проблем перекочевало на страницы серьёзных научных журналов. Здесь можно обратить внимание на работы лаборатории академика В.П.Скулачёва (МГУ им. М.В.Ломоносова) по биохимии, механизмам старения и антиоксидантам. Получил известность системный проект французских геронтологов, выделяющих 7 механизмов старения организма и показывающих, что принципиальные возможности блокировать каждый из них уже найдены – вопрос лишь в особенностях их реализации и способах объединения.

· В практическую плоскость перешло создание микророботов, путешествующих по кровеносной системе и механически очищающих сосуды от холестериновых бляшек. По мнению ряда исследователей, только одна эта мера может добавить людям более 30 лет активной жизни.

· Другим широко обсуждаемым проектом является создание искусственных клеток крови, переносящих кислород – респироцитов, которые будут способны переносить в 20 раз больше кислорода, чем эритроциты, выполняющие эти функции в естественных условиях. Это и путь лечения ряда серьёзных заболеваний, и способ позволить организму в критических ситуациях переносить сверхнагрузки (военные приложения здесь очевидны).

· Укрепление костей и зубов с помощью алмазов и других материалов – ещё одна заманчивая перспектива на пути к сверхчеловеку.

· Индивидуальные лекарства, синтезируемые на основе знания о ДНК конкретного человека. Это новое отношение к жизни и здоровью, следующий этап перехода от массовой медицины к индивидуальной.

· Изменение механизмов биосинтеза – гораздо более радикальный шаг, в полном смысле «апгрейд человека». Пока непонятно, чего можно добиться и как далеко продвинуться на этом пути. Однако научные исследования в этой сфере ведутся широким фронтом.

· Создание новых органов чувств. По мнению директора Института биофизической химии РАН, С.Д.Варфоломеева основная часть пути к решению этой задачи уже пройдена. До практических результатов остаётся 7-10 лет. Таким был лейтмотив его сообщения на Президиуме РАН несколько лет назад . В самом деле, удобно было бы наделить специалистов, работающих с делящимися материалами, способностью непосредственно воспринимать радиоактивное излучение. Тем, кто работает с сильными магнитными полями, пригодилась бы способность воспринимать их. Этот список можно продолжить. Однако ряд экспертов всё чаще напоминают о «проклятии Люцифера» – системном, синергетическом эффекте, который может иметь место в этом случае. Человек – сложная, целостная система. И сверхразвитие каких-то одних способностей или наделение новыми может странным, парадоксальным образом отразиться на других его свойствах, на чертах его личности. Цена обретенного могущества может оказаться слишком высокой.

· Наделение сверхспособностями, дорога за горизонт представляются сегодня многим заманчивой перспективой. Обратим внимание лишь на одну возможность. Сверхнагрузки современного индустриального и постиндустриального мира обедняют эмоциональную и интуитивную сферу. («Чувствовать некогда! Рассчитывать и действовать надо!») Вместе с тем развитие эмоциональной сферы, возможность непосредственно ощущать состояние другого человека, могло бы преобразить общество, дать совершенно иные возможности для самоорганизации. Некоторые из них были представлены в фильме Джеймса Камерона «Аватар», вышедшем на экраны в 2010 году.

Представим теперь, что все упоминавшиеся проекты или большая их часть успешно реализованы. И математики, и философы любят мысленные эксперименты такого сорта.

Какова же дальнейшая судьба «нового человека», Homo ludens?

Простейший сценарий, который, судя по всему, и имеют в виду большинство транснациональных корпораций, вкладывающихся в нанотехнологии. В этом варианте и дополнительные десятилетия активной жизни, и сверхвозможности оказываются обычным, хотя и дорогим, товаром. Однако заглянем чуть-чуть дальше. Ныне бедные и богатые живут по-разному, но примерно одинаково по продолжительности жизни. SCBIN–технологии могут радикально изменить такое положение дел. Этот вариант уже рассматривался советским фантастом И.Ефремовым в романе «Час быка». В описанном там мире на одной планете сосуществуют «короткоживущие» и «долгоживущие», последние и управляют планетой. Естественно, и в романе, и в варианте будущего, который мы обсуждаем, возникают социальные напряжения (а с ними и потрясения, катастрофы), равных которым не было в предшествующей истории. Этот вариант весьма вероятен, поскольку «апгрейд организма», судя по нынешним тенденциям, будет дорогим или очень дорогим, недоступным для большинства. Иначе говоря, этот сценарий предполагает другой мир, предполагает другую реальность, другую социальную организацию кастовое общество («полубоги и простые смертные»).

Нетрудно предположить, что и эта сфера станет ареной острого соперничества цивилизаций. Мы уже видим признаки формирования глобальной, космополитической элиты - «людей воздуха» – достаточно узкого круга лиц, влияние которых на процессы, происходящие в мире, на его будущее весьма велико. И если какая-то цивилизация сможет кардинально улучшить условия жизни своей элиты и повысить её продолжительность, то это может дать её большому проекту огромное преимущество. Это обоюдоострый шаг. С одной стороны стать «долгоживущим» - огромный соблазн для представителей «переферийных элит» - в то же время символ очень большого отрыва элиты своей страны от остальной массы собственного населения.

Сценарий исходаописан в известном романе Стругацких «Волны гасят ветер». Здесь сверхспособности и сверхвозможности могут быть даны не всем, а лишь небольшой части человечества, которую следует искать и выделять среди всей популяции. Именно эти люди могут быть «разогнаны» до уровня всемогущих магов. (Отметим, что технологии следующего уровня или поколения обычно всегда принимаются теми, кто владеет более простыми алгоритмами и техникой, как магия и волшебство).

На Земле возникает две расы – собственно, люди и людены (название напоминает и homo ludens – человека играющего и нелюдя). Для второй расы ресурсы человечества не представляют особой ценности, а сами люди воспринимаются как скучные, назойливые дети. И в конце концов людены уходят с Земли.

- Равенство в освоении новых возможностей. В самом деле, человечество совершило огромный скачок в своем развитии в ХХ столетии. Более чем вдвое в большинстве стран увеличилась продолжительность жизни. Многие тяжелейшие болезни оказались побеждены. Удалось обеспечить гораздо более высокое качество жизни и безопасность, чем в предыдущие века. Технологические достижения – автомобили, телефоны, самолеты, антибиотики, компьютеры, телевидение и многое другое - незаметно входили в нашу повседневность, становясь достоянием большинства. Различные варианты «светлого будущего», «мира полдня» прекрасно описывались многими советскими фантастами.

Но…этот вариант представляется крайне маловероятным. Судя по всему, он требует иного, отличного от нынешнего, социального строя. В самом деле, если анализировать общие, макроэкономические показатели – количество продовольствия на душу населения, глобальный подушевой доход, то наш мир представляется очень благополучным. В нем не должно быть голодных. Но это не так! В мире из 6 миллиардов человек около миллиарда живет менее чем на 1 доллар в день. Разница в уровне потребления между «государствами-лидерами» и аутсайдерами, «кончеными» странами составляет сейчас сотни раз. В соответствии с выводами комиссии ООН по устойчивому развитию, которую возглавляла премьер-министр Норвегии Гру Харлем Брундтланд, источником и следствием большинства глобальных проблем является острое региональное, социальное, профессиональное и иные типы неравенств, которые стали нормой современного мира. Итак, следуя этой логике, можно заключить, что равный доступ к новому поколению высоких технологий потребует грандиозных социальных перемен, огромных сдвигов в отношении человека к самому себе и к другим.

Создание и выращивание виртуозов. Это наиболее простой и апробированный вариант. Сверхспособности даются единицам, которые оказываются либо изгоями, либо избранными людьми. Общество пользуется их возможностями, но в силу их малочисленности и не слишком большого влияния на жизнь большинства, они не являются значимыми факторами развития с социальной точки зрения. Вспомним «Человека-невидимку» Герберта Уэллса, «Человека-амфибию» Александра Беляева и множество других подобных романов. Можно предположить, что , по крайней мере вначале, путь к «расширению человека» будет и сложным, и рискованным, и что тот, кто пройдет его, будет весьма сильно отличаться от большинства и будет обречен на одиночество. Основание для такого взгляда дают и нынешние тенденции, начиная от невеселой шутки спортсменов, идущих к высшим достижениям: «Спортсменом можешь ты не быть, но инвалидом быть обязан» до долгого и трудного пути к переднему краю в науке, искусстве, в творчестве. Вполне возможно, что путь к «апгрейду человека» будет связан с теми же трудностями и рисками.

- Сценарии и мир магов или соперничество немногих. , та альтернатива, которая всё чаще обсуждается футурологами. В самом деле, ещё недавно символом развития науки были гигантские научные комплексы, в которых работали многие тысячи исследователей. Сейчас огромные ускорители, космодромы, циклопические установки по удержанию плазмы и даже поражающие воображение суперкомпьютерные комплексы воспринимаются, скорее, как мастодонты уходящей технологической эпохи.

Чем более развита среда, чем лучше коммуникации и совершеннее технологии, тем большие возможности открываются небольшим группам исследователей или даже отдельным людям. Достаточно напомнить, что персональный компьютер – одно из самых революционных изобретений второй половины XX века – было сделано двумя недоучившимися студентами, впоследствии создателями фирмы Apple – Стивеном Полом Джобсом и Стивеном Возняком.

Уже продаются «наборы биотехнолога» (достаточно дорого – около 200 тысяч долларов) для создания новых форм живого – светящихся рыбок, морских свинок с фосфоресцирующей шерстью т т.д. Будущее оказалось гораздо ближе, чем представлялось ещё недавно.

Поэтому есть вариант технологического прорыва в рамках отдельной лаборатории и использования результатов узкой группой, получающей существенные преимущества и стремящейся сохранить их в своём распоряжении (и желательно в тайне от остальных) как можно дольше. Это путь к распаду единого социального, научного, технологического пространства, к «новым магам», к Новому Средневековью.

Все эти сценарии объединяет то, что изменения происходят не слишком быстро. И если рассматривать всю парадигму SCBIN в комплексе, гармонично развивать гуманитарные технологии, то появляется возможность, если не направлять технологическое развитие человечества, то, по крайней мере, адаптироваться и управлять рисками происходящих перемен. Но возможны и другие, радикальные сценарии, когда технологический переворот происходит во много раз быстрее, чем изменения в обществе. И такие варианты детально рассматриваются и всерьёз обсуждаются. Обратим внимание на один из них.

Двухнедельная технологическая революция. Одной из целей нанотехнологического рывка, мечтой, на которую сегодня работают тысячи исследователей является наноассемблер. Идея этого устройства очень проста. Современное программирование вышло на тот уровень, когда существующие программные среды (множество ранее созданных и согласованных друг с другом инструментов) позволяют быстро и эффективно «собирать» программы для решения очень большого круга поставленных задач.

Теперь представим себе, что у нас есть устройства, позволяющие вначале «спроектировать» отдельную молекулу или вещество с заданными свойствами (важна устойчивость и энергетические уровни соответствующей конфигурации – этим определяется, что может быть создано, а что нет). Далее с помощью вычислительного эксперимента выясняется, как оно взаимодействует с другими веществами, с биологическими объектами, обладает ли желаемыми свойствами изделие, созданное на его основе.

И затем, если результаты нас устраивают, то даётся команда наноассемблеру,- молекулярному сборщику -, на построение соответствующих молекул или веществ на атомном уровне. Например, мы можем попросить его создать такой же «робот-сборщик» молекул.

Наноассемблер является голубой мечтой нанотехнологий. Один из энтузиастов нанотехнологического проекта – Эрик Дрекслер так и назвал одну из своих книг, в большей мере посвященную наноассемблеру – «Машины созидания» (впрочем, другая его работа называется «Машины разрушения»). Одни и те же технологии могут быть использованы и во благо, и во зло. Вопрос лишь в том, в каких руках они оказываются, и во имя каких целей используются.

Если один наноассемблер будет создан, то далее их число можно очень быстро увеличить, наращивая количество таких машин в геометрической прогрессии (в одинаковое число раз за одинаковые промежутки времени). И далее все как в индийской притче про изобретателя шахмат и щедрого султана, решившего отблагодарить его. За первую клетку изобретатель попросил одно пшеничное зерно, за второе два, за третье – четыре … И очень скоро урожая всей Индии оказалось мало, чтобы сделать подарок, обещанный султаном.

В идеале всё необходимое в каждом доме можно будет производить с помощью наноассемблера и набора программ для него. И эта важнейшая в истории человечества революция может произойти удивительно быстро. Произойти в обществе, которое совершенно не готово к этой новой реальности. Первое очевидное следствие – распад социума – производство большинства товаров и услуг уже не требует существующей экономической и социальной структуры. Разумеется, экономические связи – это не всё, но очень и очень много. Просто представить себе социальную систему, которая может возникнуть в этой новой реальности – нелегкая задача. Однако, видимо, над ней уже стоит подумать философам, футурологам, социологам.

Простейший эволюционный вариант. На Земле, как утверждают историки, сошло с арены более двух десятков различных цивилизаций. Многие народы были беспощадно истреблены в столкновении с более сильными и вооруженными более эффективными технологиями соседями. В конце концов, как утверждают археологи, один вид людей вытеснил и уничтожил другой. Наши предки - кроманьонцы как утверждают многие исследователи – не оставили шансов неандертальцам, по ряду параметров превосходившим их. Как уже упоминалось, одной Земли уже недостаточно, чтобы поддерживать нынешний уровень потребления. Пока сверхпотребление человечества оплачивается невосполнимыми ресурсами. Но беда этих ресурсов в том, что они невосполнимы. А полноценный замены для многих из них нет, и неясно, как скоро будет…

Поэтому мы можем оказаться в классической ситуации, когда два (или больше) вида людей вступает в борьбу за жизненно важные ресурсы… Разумеется хочется быть оптимистами и надеяться, что всё устроится, но и этот, жесткий вариант не стоит сбрасывать со счетов.

Альтернатива Фукуямы

Очень часто системный анализ исследователей, заглядывающих в будущее и стоящих на разных, порой противоположных, позициях, приводит к схожим оценкам и одним и тем же выводам.

И в этой связи особый интерес представляет книга известного американского социолога и историка Френсиса Фукуямы «Наше постчеловеческое будущее», написанная в 2004 году (см. слайд 17).

Этот исследователь получил широкую известность, выдвинув в годы эйфории по поводу победы США над СССР в холодной войне концепцию «конца истории». По его мысли, «век великих идеологий» кончился. Либеральное устройство общества и массовая культура обеспечат стабильность и в мире, и в каждой стране, позволят человечеству войти в «постисторию», избавят мир от конфликтов. Реальность оказалось иной. На место конфликта «капитализм – социализм» пришли другие, не менее острые и опасные противоречия. Оптимистичное предвидение Фукуямы не оправдалось. Поэтому осознание этим «оптимистом от истории» новых серьёзных вызовов человечеству, как целому, заслуживает внимания.

Сама футурология, а с ней и научная фантастика, переживают глубокий кризис. Если раньше речь шла о дороге к звездам, проникновении в тайны природы, построении прекрасного, светлого завтра на основе высоких технологий и раскрытии способностей человека, то теперь акценты изменились. От фантастики, от будущего, от надежд на науку мир обратился к фэнтези, к прошлому, к миру магии. На место создателя, исследователя, открывающего новые горизонты первопроходца, приходит волшебник, «квалифицированный пользователь» магических предметов, стремящийся удержать сложившийся порядок вещей, сохранить статус кво. В самом деле, вспомним самые известные фильмы десятилетия в сказочно-фантастическом жанре. Конечно, это «Властелин колец» и «Гарри Поттер». Да и мировая популярность жанра фэнтези связана с инфантилизацией массового сознания, с желанием вернуться в своё детство, вновь и вновь проигрывать его. Стремление заглядывать в тревожное, опасное, волнующее будущее незаметно сменило желание оглядываться назад, в знакомое, известное, уже состоявшееся прошлое.

В этой связи показательна эволюция взглядов известного советского фантаста Бориса Стругацкого. Начав с веселого, задорного гимна советской науке («Понедельник начинается в субботу»), заглядывая в коммунистическое будущее («Мир полдня», как назвали братья Стругацкие, цикл своих романов о светлом будущем) он пришел к обществу потребления. «Ничего лучше общества потребления человечество не выдумает. Хуже может - а лучше навряд ли», - говорит он в интервью известному журналу Playboy, воспевавшему общество потребления и плотские утехи как его неотъемлемую часть. Естественно, этот взгляд порождает культ молодости, здоровья, стремление подражать «звездам». Итак, полная «смена вех» и «отказ от заблуждений».

Свой анализ Френсис Фукуяма начинает с цитаты из работы Мартина Хайдеггера «Вопрос о технологии»: «Угроза человеку исходит, в первую очередь, не от потенциально смертоносных машин и технологических аппаратов. Настоящая угроза всегда направлена против сути человека». Затем он сравнивает две популярные антиутопии ХХ века – книгу Д. Оруэлла «1984», написанную в 1948 году, и книгу О. Хаксли «О этот дивный новый мир», созданную в 1938 году . В «1984» представлен мир классической тирании, усиленный информационными технологиями. «Министерство правды» и «Министерство любви» жестко навязывают населению свой образ мира, детально регламентируют правила поведения и образ жизни, переписывают историю, изучая и «поправляя» в архивах и библиотеках то, что не вписывается в нынешнюю версию прошлого, занимаются тотальной слежкой и карают действующих и мыслящих иначе. Примеров таких диктатур и тираний в истории было немало. История показывает, что и у них есть свои «болевые точки», «окна уязвимости», свои неустойчивости, которые , в конечном счете, позволяют заменить такой режим на более эффективную и гуманную форму правления.

Однако мир, который описан в книге Олдоса Хаксли, по мысли Фукуямы, значительно страшнее. В мире, описанном Хаксли, «главноуправители» искусственно выращивают людей в виде отдельных каст альфа, бета, ипсилон и гамма. И касты эти отличаются друг от друга сильнее, чем люди от животных. Из этого мира изгнаны болезни и социальные конфликты, все счастливы и здоровы. И даже есть управление, которое гарантирует, что время между появлением желания и его удовлетворением будет сведено к минимуму.

Пожалуй, здесь проще процитировать Ф.Фукуяму, чем пересказывать его мысли: «Цель нашей книги – утверждение, что Хаксли был прав, что наиболее серьёзная угроза, создаваемая современной биотехнологией, - это возможность изменения природы человека и в силу того – перехода к «постчеловеческой фазе истории… Может оказаться, что всё не так страшно, как это уже случилось с пророчеством из «1984» – в конце концов выясним, что последствия биотехнологии полностью и на удивление благоприятны, и зря мы по этому поводу страдали… Но одна из причин, по которой я далеко не преисполнен оптимизма, заключается в том, что в этой технологии в отличие от других научных достижений грань между очевидными преимуществами и вкрадчивым злом провести невозможно».

По мысли Ф.Фукуямы в ближайшие тридцать-пятьдесят лет реальностью станут достижения, которые могут поставить под угрозу саму природу человека. Они таковы:

- Прогресс нейрофармакологии и успехи геномики дадут возможность «конфигурировать поведение», менять саму личность, например «одевать» по будням одну личность, по выходным – другую.

- Успехи исследований стволовых клеток позволят ученым регенерировать любую ткань тела, и средняя продолжительность жизни превысит сто лет. Нынешняя «гонка за вечной молодостью» выйдет на другой уровень. Деды начнут конкурировать со внуками.

- Богатые стандартным образом проверяют эмбрионы до имплантации и заводят себе оптимальных детей. Естественно, это создает «новое неравенство» и может ускорить распад человечества на несколько видов.

Предупреждение угроз, связанных с биотехнологиями (впрочем, то же относится и ко из многим другим траекториям SCBIN-арсенала), Ф. Фукуяма возлагает на государства. Но оправданы ли эти надежды на жесткую административную регламентацию технологий? Современное государство сталкивается с тяжелыми проблемами и само находится в процессе преобразований и обновления.

Обсуждаемая книга Ф. Фукуямы писалась в 2002 году, но стремительное развитие технологий, опирающееся на их конвергенцию, на междисциплинарность, уже превзошло по своим темпам самые смелые предположения исследователя. Несколько лет назад Москву посетил Джеймс.Уотсон – лауреат Нобелевской премии, автор одного из главных открытий ХХ века – двойной спирали ДНК. Он выступил в Доме ученых и на нескольких научных семинарах. По его прогнозу, лечение с помощью биотехнологий психических заболеваний (аутизм, шизофрения и др.) и тем более «конструирование человека с заданными свойствами» на уровне манипулирования ДНК («ДНК-дизайн») – дело сравнительно далекого будущего (50 лет или далее).

Однако в течение ближайших 10-15 лет станет реальностью другая перспектива. Эта перспектива связана с возможностью выявить предположительность или устойчивость ко множеству болезней, природные склонности и возможности у ребенка, ещё находящегося в чреве матери. До того, как человек пришел в мир, можно будет выяснить, кем он сможет стать – великим математиком или посредственностью, выдающимся спортсменом или маньяком, очертить коридор его возможностей, а значит и наиболее вероятные траектории его будущего. Понятно, что одно это радикально изменит нашу цивилизацию. Это ровно то, о чем в иных декорациях писал Олдос Хаксли, то, чего опасается Френсис Фукуяма. Достаточно ненадолго обратиться к своей фантазии, чтобы представить, насколько масштабные и тяжелые социальные, этические, психологические и иные вопросы встанут перед человечеством, если ему откроется эта возможность, и насколько велика будет ответственность того, кто её откроет.

В последние десятилетия ХХ века в мире был реализован масштабный международный проект «Геном человека». Его целью было расшифровать геном конкретного человека, то есть прочитать текст, в котором записана его генетическая информация и который состоит примерно их 3-х миллиардов «букв» А,Т,Г,Ц, – оснований, составляющих молекулу ДНК.

О прогрессе биотехнологии можно судить по стоимости решения этой задачи. Расшифровка первых геномов обходилась в сотни миллионов долларов и требовала многих лет упорного труда. На этом этапе создавались и оттачивались соответствующие методики. На один из юбилеев, как пишут журналисты, Дж. Уотсону была преподнесена расшифровка его генома, которая обошлась около 1 миллиона долларов. Методики совершенствовались и автоматизировались. В настоящее время этот анализ в США стал стандартным, и его стоимость составляет около 5 тысяч долларов. В настоящее время в США реализуется национальная программа, направленная на то, чтобы уменьшить стоимость этого исследования до 1 тысячи долларов и таким образом сделать его общедоступным.

Наиболее революционной инновацией 2008 года была признана международным комитетом экспертов та, которая была предложена Сергеем Брином – создателем крупнейшей поисковой системы Google – и Линдой Авей – президентом фирмы «23 and me». Их усилиями была создана компьютерная сеть, в которую каждый желающий может выложить расшифровку своего генома и данные о своем здоровье.

Пока врачи, проанализировав эту информацию, могут сказать немногое – данные о риске заболеть или о предрасположенности к 150 заболеваниям. Однако это только начало. Здесь принципиально то, что начался процесс лавинообразного накопления информации. Открываются огромные возможности для сравнительного анализа, для достижения понимания того, что и каким образом записано в геноме.

Обратим внимание на схожие ситуации. Новый этап в развитии методов прогноза землетрясений оказался связан с «тихой революцией» в создании гигантских банков данных, содержащих записи с огромного числа сейсмостанций со всего мира и в обеспечении свободного доступа к этой информации для широкого круга специалистов. «Количественная революция» в экономике, связанная с созданием нового поколения моделей и прогнозирующих систем, также была обусловлена огромными объемами данных, ставшими широко доступными. По-видимому, поэтому пути начала стремительно двигаться биология. Сочетание биологии, информатики, когнитивных технологий может привести довольно быстро к очень важным результатам.

Риски новой реальности

Немецкий социолог Ульрих Бек, осмысливая последствия Чернобыльской аварии, создал концепцию «общества риска». Построенную теорию он изложил в книге «Общество риска. На пути к новому модерну», написанной в 1986 году и получившей широкую известность (см. слайд 18).

В книге обращается внимание на качественно новую ситуацию, с которой сталкивается человечество, создавая и эксплуатируя опасные объекты такого масштаба, как атомная станция и, тем более, ликвидируя соответствующие аварии и катастрофы.

Он обратил внимание на глубокие, коренные перемены в жизни общества, которые вносят эти технологии.

Катастрофы в таких высокотехнологичных сферах выступают как своеобразные «демократизаторы», уравнивающие богатых и бедных. Ни охрана, ни многометровые заборы, ни даже государственные границы не могут защитить состоятельных людей от последствий радиоактивных выбросов. Все, в конечном итоге, оказываются в одной лодке.

С другой стороны, результаты подобных катастроф не удается локализовать ни в пространстве, ни, что еще более важно, во времени. В самом деле, в отличие от обычных аварий не удается зафиксировать момент, в который с легким сердцем можно сказать, что работы по спасению людей и ликвидации последствий завершены. Радиоактивные отходы, которые создаются на АЭС, работающих в штатном режиме, будут представлять угрозу для человека на протяжении более 100 тысяч лет. Просто неизвестно, как ведут себя на этих временах многие используемые сейчас человечеством материалы. Например, аварии на ряде плотин показали, что исследователи представляют, как будут меняться свойства строительных материалов на временах 50-70 лет, но не более. Времена деградации ряда нанобетонов, обладающих многими замечательными свойствами, в соответствии с проведенными исследованиями, составляют 30-40 лет. И создатели таких материалов ссылаются на заказчиков и архитекторов, предполагающих сносить построенное сегодня через 40-50 лет. Совершенно неочевидно будущее зоны Чернобыльской аварии, зоны вокруг станции «Фукусима-I».

Одним из инструментов работы с проектами высокой стоимости и достаточно большого риска были процедуры страхования, разделения риска, фьючерсы, деривативы. Не умея избежать технологических катастроф, социальных и финансовых потрясений, люди уменьшили масштаб экономических потерь в неблагоприятных ситуациях.

Однако положение дел существенно изменилось. Для многих опасных объектов не удается оценить сверху масштаб ожидаемого ущерба. Вновь можно привести пример ядерной энергетики. Этот класс катастроф относится к «степенным катастрофам», о которых уже шла речь в этом тексте. В данном случае ущерб от одной крупнейшей аварии может превысить или быть сравним со всеми остальными катастрофами в данной области. Только в первый год ликвидации последствий Чернобыльской аварии СССР затратил на это более 10 миллиардов рублей (которые в те времена были дороже долларов). В соответствии с рядом исследований, проведенных в РАН и в Центре стратегических исследований МЧС РФ, современной России под силу ликвидация последствий аварий, не превышающих 1/80 Чернобыля. Управление рисками сверхаварий – удел сверхдержавы. Технологии, связанные со страхованием, здесь перестают работать. Кроме того, косвенный ущерб для таких событий может многократно превысить прямой. В самом деле, Чернобыль существенно затормозил и изменил траекторию развития атомной энергетики, по крайней мере, на 20 лет. Примерно на столько же затормозила прогресс космической отрасли и реализацию многих космических программ катастрофа «Челленджера».

Ещё одно важное обстоятельство заключается в безличном характере решений, принимаемых по поводу создания и использования множества опасных объектов. Поддержка принятия ответственных решений, их реализация, контроль, оценка рисков оказываются в руках огромной бюрократической машины, сплошь и рядом близорукой, неэффективной и не готовой к угрозам и проектам сегодняшнего и, тем более, завтрашнего дня.

Ульрих Бек сосредоточил свой анализ на социальных аспектах опасных технологий. (Естественно ожидать, что в этот круг достаточно быстро войдут многие SCBIN- технологии.) Однако индивидуальные, психологические аспекты сейчас, через 25 лет после публикации «Общества риска» становятся не менее важными, чем социальные. В новой реальности и мера ответственности должна быть совершенно другой.

В самом деле, в 1800-е годы, Наполеон говорил, что для того, чтобы начать войну, ему нужно убедить всех маршалов, ¾ генералов и половину офицеров, солдаты не существенны, их и так погонят. То есть принятие стратегического решения и его реализация требовала информирования, привлечения, совместных действий огромного количества людей и достаточно большого интервала времени, на котором можно было продумать и взвесить последствия планируемых шагов. И очевидно, этот вопрос решался на уровне первых лиц государства.

С конца ХХ века глобальные последствия могут стать результатом действий или бездействия одного или нескольких человек, не обладающих государственной властью.

Известно, что при проведении эксперимента, результатом которого стала Чернобыльская авария, операторами объекта были отключены 5 систем защиты, что категорически запрещалось действующими инструкциями.

Расследование причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС показало, что и действия руководства, и работающей смены могли предотвратить аварию. Напомним, что только на восстановление этого объекта у государства запрашивалось более 40 миллиардов рублей. Возможно, что эта авария является предвестником гораздо более масштабных катастроф на гидросооружениях. В самом деле, на территории России используется 65 тысяч гидросооружений, из которых более 6000 нуждаются в капитальном ремонте, более 400 находится в аварийном состоянии. В зоне риска (затопления) Саяно-Шушенской ГЭС проживает около 300 тысяч человек. Однако среди российских гидростанций существуют объекты, в зоне риска которых проживает 1 миллион и более человек и находятся ядерные объекты. Поэтому главным рубежом, обеспечивающим безопасность, сейчас становятся ответственность, квалификация и принципиальность людей, работающих на опасных объектах, и тех, кто руководит их деятельностью, поддерживает принятие соответствующих решений.

Подчеркнем – мы находимся в принципиально новой ситуации – в современной техносфере появилось весьма большое число рядовых исполнителей, локальные действия которых могут привести к глобальным последствиям. Это приводит к резкому повышению требований к профессиональной подготовке и человеческим качествам этих людей и гораздо более широкого круга специалистов. Это серьёзнейший вызов для социальных, образовательных, высоких гуманитарных технологий.

Ещё в большей степени это касается той реальности, в которую человечество входит в начале XXI века.

Модели синергетики и математической истории показывают, что будущее неединственно. На пути человечества были, и вероятно, еще будут бифуркации, которые определят его траекторию.

По мнению многих серьёзных экспертов, в частности, профессора С.П.Капицы, «молодость человечества» прошла, период «бури и натиска» завершился. Прогресс и далее будет тормозиться, человечеству предстоит стать более осмотрительным и осторожным. Однако если надежды, возлагаемые на технологии SCBIN, оправдаются, то мы столкнемся с новым поколением рисков, опасностей и угроз.

В самом деле, в 1946 году Джоном фон Нейманом были заложены основы теории самовоспроизводящихся автоматов. С тех пор, благодаря развитию компьютерных наук, в этой области удалось достаточно далеко продвинуться. Если такие автоматы удается собирать с помощью наноассемблеров, то путь к получению абсолютных материалов, не имеющих дефектов на атомарном уровне, к созданию удивительных устройств будет открыт.

Но не противоречит ли такое устройство законом природы? Этот вопрос продолжает активно обсуждаться. Один из создателей фуллерена – нобелевский лауреат Р. Смолли – выдвинул ограничение, связанное с «липкими пальцами». Его суть проста – мало «взять» «некими пальцами» атомы, «поставить их на место». После этого такие микрообъекты следует неким образом «отцепить» от них. Тем не менее, судя по всему, такое устройство не противоречит законам природы, и его создание следует рассматривать со всей серьёзностью.

При этом стоит обратить внимание не только на прорыв в сфере технологий, который может быть связан с наноассемблером, но и на оборотную сторону медали. Наноассемблер является идеальной «закрывающей технологией», делающей ненужными гигантские отрасли промышленности. В самом деле, достаточно иметь «библиотеку желаемых молекул» и множество проблем от производства еды, лекарств, материалов и многого другого будет решаться не на огромных заводах, а «здесь и теперь», в пределах одной комнаты. При этом технологический переворот, связанный с комбинацией наноассемблеров и самовоспроизводящихся автоматов может оказаться удивительно быстрым.

Очевидно, что страны, элиты, группы, которые смогут организовать и обеспечить этот прорыв, получат огромные возможности, которые могут быть конвертированы во власть. Здесь мы оказываемся в классической ситуации множества древних мифов, в которых люди просят или получают сверхоружие или гигантские возможности, не представляя связанных с ними опасностей. Например, главная сюжетная линия индийского эпоса «Махабхарата» сводится к тому, что люди попросили у богов для решения своих задач, говоря современным языком, «оружие массового уничтожения» и начали активно его использовать. В результате богам пришлось оживлять одного из погибших, чтобы он сумел рассказать о происшедшем поколениям людей, которые придут позже.

Один из наиболее популярных «кошмаров нанотехнологий» – «серая слизь». Это один из наноассемблеров, в котором произошёл сбой программы, но которой, тем не менее, не утратил возможностей к самовоспроизведению и размножению. Он производит себе подобных, пожирая всё вокруг, и заполняя землю, а, возможно, воздух и воду, серой слизью.

И новые витки гонки вооружений, и разрушительные войны в истории человечества зачастую были связаны с освоением новых сред. Альфред Нобель считал, что создаваемые им торпеды послужат делу мира, поскольку это настолько страшное оружие, что люди, увидев его, откажутся от ведения войн, как от способа решения своих проблем. Как видим, этого не произошло.

Статья выдающегося физика XX века, Ричарда Фейнмана – нобелевского лауреата, одного из создателей квантовой электродинамики – положившая начало развитию нанотехнологий, была написана в 1959 году. Она называлась «Внизу ещё очень много места. Приглашение в новый мир физики». На рубеже XXI века стало ясно, что это действительно целый мир со своими удивительными возможностями. С другой стороны – сфера противостояния и гонки вооружений нового поколения.

Опыт ИПМ и ряда других институтов, занимавшихся экспертизой направлений развития систем стратегических вооружений и конкретных проектов в этой области, показывает, что гораздо проще договориться о запрещении или ограничении тех типов оружия, которые пока не созданы.

По-видимому, в полной мере это относится и к сфере нанотехнологий, где было бы крайне важно не допустить переноса гонки вооружений на наноуровень. Поэтому было бы необходимо сейчас начать переговоры, готовить и подписывать договоры, придумывать системы контроля их исполнения. Если ещё не поздно.

Даже если не заглядывать в дальнюю перспективу, а ограничиться теми вооружениями, которые «на подходе», то и здесь оказывается, что требования к ответственности и руководителей, и исполнителей, имеющих дело с подобными технологиями, неизмеримо выросли.

Магистральное направление развития систем вооружений в последние десятилетия – роботизация вооружённых сил. По прогнозам ряда экспертов и обсуждаемым планам американского военного ведомства к 2015 году более трети операций армия должна осуществлять без людей. При этом особенно перспективными представляются коллективные действия роботов. Программное и информационное обеспечение в мехатронике проектируются таким образом, чтобы «команда» или «стая», элементы которой взаимодействуют между собой, решала общую задачу. В ближайшем будущем, без выхода на наноуровень, реальностью могут стать десятки и сотни тысяч микророботов, «кремниевой саранчи», делающей бесполезной или неэффективной огромную массу уже созданной боевой техники. Использование мемристоров и систем искусственного интеллекта, реализованного на аппаратном уровне, многократно повышает возможности, эффективность и неуязвимость подобных систем. Одно это может привести к революции в военном деле. И это далеко не всё – активно развиваются новые поколения оружия и на других технологических основах.

В настоящее время делается и ещё один важный шаг, требующий ответственности, дальновидности и анализа долговременных последствий. Развитие биотехнологий и биоинформатики (вновь междисциплинарность!) привело к тому, что в повестку дня встал вопрос о создании новых видов и форм живого. Разумеется, за много веков накоплен громадный опыт селекционной работы. И домашние животные, и сельскохозяйственные растения очень мало напоминают своих диких предков. Однако новое поколение технологий позволяет за месяцы и годы делать то, на что раньше уходили века. Появилась возможность перенести гены рыб и растений в геномы млекопитающих и наоборот.

Разумеется, профессиональным исследователям по плечу оказываются ещё более сложные задачи, решение которых может принести гигантские экономические выгоды. «Золотой рис», другие генно-модифицированные растения уже взломали барьеры выхода на рынок даже в наиболее развитых странах. Не обсуждая серьёзной темы потенциальных рисков такого «ускорения биологической эволюции», можно обратить внимание только на «синдром Люцифера». В соответствии с многочисленными мифами, силы зла в состоянии выполнить множество желаний. Однако неточная формулировка или забывчивость, расчёт «на авось» приводят к тому, что «побочные последствия», непредвиденные просящими результаты, не только обесценивают дар, но и приводят к большим бедам и к ситуациям, из которых оказывается очень трудно или невозможно выпутаться.

Существует известная пословица: «Умный найдёт достойный способ выйти из любой ситуации, а мудрый в такую ситуацию просто не попадёт». Интересно, что в своё время выдающийся математик, сотрудник ИПМ академик И.М.Гельфанд написал первую в своей жизни «гуманитарную» работу, в которой рассуждал о двух архетипах в истории человечества. Один ориентирован на «ум», на решение конкретных прикладных задач, на достижение понятных, прагматичных, ясных целей – товары, услуги, вооружения. Другие исследования предпринимались в попытках обрести «мудрость» – понять, что следует, а чего не следует делать, осмыслить угрозы и границы возможного. По мысли И.М.Гельфанда, первый архетип – «сделать всё, что получается» – господствовал в развитии науки и образования в прошлые эпохи. Второй – связанный с глубоким осмыслением целей, долгосрочным планированием, анализом последствий принимаемых решений – должен стать основой будущего развития.

Стоит обратить внимание ещё на одну принципиально новую возможность – это контроль сознания человека и животных. От полиграфов («детекторов лжи») – систем «визуализации мысли» (томографов, позволяющих в реальном времени видеть процесс мышления), по-видимому будет сделан следующий шаг – к управлению и контролю. Излюбленный сюжет фантастов о «пересадке сознания» из одного тела в другое (наглядно показанный в фильме «Аватар») переходит в плоскость конкретных исследований. Контроль сознания открывает путь к биороботам – животным, существам, поведение которых будет программироваться или управляться людьми. По оценке создателя Отделения информатики РАН, председателя Общественной палаты РФ, академика Е.П.Велихова, биороботы могут оказаться гораздо опаснее ядерного оружия.

И вновь к людям, создающим и использующим технологии комплекса SCBIN, должны были бы предъявляться очень высокие требования, связанные с их ответственностью, мудростью, профессионализмом, готовностью связывать свою деятельность с культурными и морально-этическими нормами.

Известный российский психолог и социолог А.П.Назаретян в течение последних лет активно развивает идею «технико-гуманитарного баланса». Из многочисленных мифов и духовных практик следует неразрывная связь между уровнем обретаемой силы и могущества и системой принимаемых на себя ограничений, не позволяющих использовать полученные возможности во зло или вне неких норм. В соответствии с теорией А.П.Назарятяна в истории человечества эта линия развития складывалась объективно. Появление всё более разрушительных технологий уничтожения сопровождалось созданием всё более эффективных культурно-правовых регуляторов, социальных технологий, ставящих обретённую силу под жёсткий контроль.

Не вдаваясь в обсуждение этой концепции (как бы то ни было, десятки цивилизаций сошли с исторической арены, целые народы были уничтожены, многие вершины человеческой культуры были безвозвратно потеряны, многие возможности для развития упущены), обратим внимание на требования к новому поколению социально-психологических регуляторов в сфере высоких технологий нового поколения.

Истории успехов и условия модернизации России

Одной из популярных тем в связи с проектами модернизации России, «переходом на инновационный путь развития», построением «экономики знаний» становится обсуждение «когнитивной фазы развития общества».

Идея этой фазы в большой степени представляет собой продолжение, экстраполяцию пройденной человечеством траектории. Основу развития традиционного общества представляет сельское хозяйство. В индустриальную эпоху к нему добавляется промышленность. В постиндустриальном обществе форсировано развивается сектор услуг и сфера, связанная с исследованиями, разработками и их внедрением.

Можно представить себе ситуацию, в которой, несмотря на все ресурсные и социальные ограничения, с которыми столкнулось человечество (а может быть именно благодаря им), инновационный сектор экономики возьмёт на себя роль локомотива развития как технологий, так и общества в целом.

Будущее рождается как отдельные парадоксальные стратегии, неожиданные подходы, как истории успеха. Взглянув на них, можно представить, что ждёт нас завтра, понять, как следует приближать завтрашний день. С этой точки зрения, очень важным и поучительным является опыт Кремниевой долины – центра информационно-телекоммуникационной отрасли, цитадели «новой экономики» США, – выросшей вокруг Стенфордского университета. Этот пример важен, поскольку подобная социально-технологическая структура была сформирована на фоне кризиса (она начала активно развиваться с 1939 года). Кроме того, эта совокупность исследовательских центров, крупных компаний и малых фирм сыграла ключевую роль в развитии и использовании возможностей V технологического уклада. Наконец, в истории этой социально-технологической структуры принципиальную роль сыграло не только государственное управление, но и самоорганизация (см. слайд 19).

Этот опыт важен ещё и потому, что в настоящее время декларируется намерение создать центр опережающего развития и высоких технологий под Москвой, в Сколково. Естественно возникает вопрос, что является в феномене Кремниевой долины ключевым, принципиально важным, а что было второстепенным, внешним, преходящим. В зависимости от этого, по-разному мыслятся не только сценарии развития центра в Сколково, но и вся стратегия российской модернизации.

Обычно науковеды и историки науки обращают внимание на то, что более полувека назад образовательному и научному центру мирового уровня – Стенфордскому университету было предоставлено право сдавать свою территорию в аренду высокотехнологичным фирмам на длительные сроки. Руководство университета проявило дальновидность и начало активно взаимодействовать с фирмами в области микроэлектроники, компьютерной техники, технологий обработки информации. Иными словами, сосредоточилось именно на тех областях, которые стали основой следующего технологического уклада. Началось взаимовыгодное сотрудничество – в университет поступает талантливая молодёжь, желающая работать в информационно-телекоммуникационной (IT) индустрии, приходят контракты от ведущих фирм, компаний. Те, в свою очередь, получают квалифицированные кадры, непосредственно взаимодействуют с ведущими учёными.

Прорыв Кремниевой долины в силу его важности и масштаба детально анализировался. Он позволил говорить о перспективах развития общества, связанных с переходом к «когнитивной фазе развития». В этой фазе не только инновационный сектор становится локомотивом всей экономики, стремительно развивается «технонаука» (по удачному выражению академика В.С.Стёпина). Она занимает лидирующие позиции в обществе, определяя его потенциал развития и будущее. В обществе происходят более глубокие изменения – технологии, характерные для научной деятельности, начинают играть всё более важную роль в государственном управлении, в деятельности корпораций, в согласовании интересов элит и социальных институтов.

Глубокий и оригинальный анализ развития Кремниевой долины был проведён известным экономистом, сотрудником Института сложности в Санта-Фе Брайаном Артуром. По его теории ключевым условием успеха оказалось формирование положительной обратной связи в инновационной экономике. В самом деле, курсы экономики утверждают, что фирмы, работающие в одном регионе, в близких отраслях, оказывают отрицательное воздействие друг на друга, жёстко конкурируя за рабочую силу, заказы, региональные рынки и т.д. Одно Б.Артур убедительно показал, что ситуация в Кремниевой долине оказалась противоположной. Наличие обмена идеями, инновационно-восприимчивой среды, множество амбициозных людей, приехавших со всего мира, позволило обеспечить не отрицательную, а положительную обратную связь между экономическими агентами, работающими в сфере высоких технологий. Обмен идеями, людьми, информацией сотрудничество и симбиоз оказались более важными, чем традиционная логика экономической конкуренции.

Это наглядно подтверждает и символ Кремниевой долины – компания Apple. Вкратце история её взлёта такова. Два недоучившихся студента, за спиной у которых было несколько курсов университета, трудились на невысоких должностях в фирмах, расположенных в Кремниевой долине. Они занимались проектированием электронных игрушек и посещали местный компьютерный клуб. Одному из них пришла в голову странная идея. В то время для каждой игры делался отдельный электронный агрегат. Идея состояла в том, чтобы «повесить» на один аппарат не одну, а две игры. С этой идеей они и обратились в фирмы, в которых работали. Естественно, там им разъяснили полную несостоятельность такой затеи – если на одно устройство «навешивать» по две игры, то и продажи могут упасть вдвое. В венчурные и иные фонды обращаться изобретателям было бесполезно в силу их скромного образовательного уровня.

Одному из них пришла счастливая мысль реализовать вместо одной из игр простейший язык программирования «Бейсик», попробовать на свой страх и риск заказать несколько сотен таких устройств и продать их среди членов компьютерного клуба. Чтобы осуществить задуманное, им пришлось одолжить у друзей, родных и знакомых около 20 тысяч долларов. Таким «элементарным» способом было сделано одно из самых революционных изобретений ХХ века – персональный компьютер. Фирма Apple, созданная двумя недоучившимися студентами для производства этих компьютеров, через 6 лет вышла на оборот в миллиард долларов.

В этой хрестоматийной истории, на наш взгляд, следует подчеркнуть наличие нескольких сред и их синергетическое взаимодействие. Среди них.

Образовательная среда. Нескольких первых курсов оказалось достаточно и для того, чтобы работать в ведущих фирмах Кремниевой долины, и для того, чтобы творить. Заметим, что в течение нескольких десятилетий организация и повышение уровня компьютерного образования были в центре внимания Конгресса США, в котором было создана комиссия, занимающаяся этими вопросами, с весьма широкими полномочиями. В частности, она имела право закрывать соответствующие специальности в университетах, если результаты инспекции показывали низкий уровень студентов и выпускников. Заметим, что удачным и дальновидным решением оказалось готовить отдельно «компьютерных инженеров» и «исследователей в области компьютерных наук». К сожалению, в нашей стране компьютерное образование, находившееся 30 лет назад на передовых позициях в мире (именно в это время по инициативе второго директора ИПМ, академика А.К.Тихонова во многих университетах страны были созданы факультеты вычислительной математики и кибернетики или прикладной математики и подготовлены отличные для того времени учебники), в настоящее время буксует.

Профессиональная среда. Практика показывает, что специалисты особенно быстро учатся, доучиваются, совершенствуются среди себе подобных. Отсутствие «котла» людей, идей, проектов, вошедшего в историю «компьютерного клуба» могло надолго затормозить появление новшества, а то и привести к тому, что эти возможности были бы реализованы в другом регионе, стране, в иное время и в контексте своего развития. Именно поэтому об активности и потенциале научного сообщества можно судить по тому, какие научные семинары и на каком уровне в нем проводятся.

Технологическая среда. Крайне важной оказалась возможность быстро, легко и дешево заказать соответствующую микросхему. Если такой возможности и подобной среды нет, то возникают большие проблемы, требуются серьезные вложения, теряется время. Слабость элементной базы отечественной микроэлектроники это наглядно показывает.

Экономическая среда. Следует признать, что созданная в Кремниевой долине среда представляется весьма благоприятной. С одной стороны, имеются огромные финансовые ресурсы, которые могут быть привлечены для реализации перспективного направления. С другой стороны, существуют отработанные сценарии капитализации нововведений и выхода и инвесторов, и изобретателей из проекта (стартапы могут быть проданы крупным фирмам, даже начинающим компаниям сравнительно легко выйти на фондовый рынок и т.д.). Кроме того, есть множество менеджеров, экономистов, юристов, готовых сопровождать проект.

В историю вошел поучительный случай. После стремительного старта фирма «Apple», выйдя на миллиардные обороты, забуксовала. Привлеченный советом директоров консультант дал заключение о том, что самым серьезным ограничением, тормозящим дальнейшее развитие, является личное участие создателей компании, не имеющей необходимой квалификации в управлении ею. Изобретательство и управление гигантской компанией – совершенно разные сферы деятельности. Система управления была реформирована. Один из изобретателей вернулся в университет. И дела вновь пошли в гору.

Декларируемым и практически воплощённым императивом Кремниевой долины является следующий: «Рискуют и расплачиваются за свои ошибки многие, удачей добившихся успеха пользуются все». И действительно, статистика показывает, что у большинства предпринимателей, вкладывающих в инновационный сектор экономики в этом регионе, была практическая возможность разориться и начать всё заново 4-5 раз.

Следует обратить внимание также на весьма простую , по сравнению с отечественными аналогами, вполне посильную даже для небольших фирм отчетность, а также на отсутствие мелочной регламентации.

Стоит обратить внимание на системную целостность инновационного комплекса, сложившегося в Кремниевой долине. Обычно подчеркивают огромную роль малых фирм в инновационном развитии. Действительно, около Стэнфорда их возникло более 8000. Однако ещё более важно наличие гигантских компаний, огромных корпораций, которые могут воспользоваться разработками малого и среднего бизнеса, создать технологии для массового производства и вывести новые товары на мировой рынок.

Большой бедой национальной инновационной системы России, которую создают без значимых успехов уже около 20 лет, является отсутствие крупного высокотехнологичного бизнеса. Работать же на зарубежные и транснациональные корпорации в качестве «рабочей силы» или поставщиков дешевого «интеллектуального сырья», как показывает и российский, и мировой опыт, крайне невыгодно.

При создании инновационной системы правящей элите любой страны крайне важно определить свою позицию. Действительно ли взят курс на то, чтобы быть или становиться инновационной державой или вполне достаточно казаться таковой. Ответ на этот вопрос имеет конкретное количественное выражение. Например, вначале, предполагалось финансировать проекты «Роснано» из расчета 20% годовых. Но обрабатывающая промышленность не выживает, если процент по кредиту превышает 12%. В инновационной сфере , где риск очень высок, в развитых странах кредиты даются под 3-4%. Эти цифры прекрасно известны и экспертам, и экономистам, и предпринимателям зарубежья. Поэтому большей части сообщества, от которого зависит инновационное развитие России и которое в нем заинтересовано, до сих пор неясно, готова ли нынешняя элита к переводу страны от нынешней экономики трубы на инновационный путь развития», или ей вполне достаточно «обозначать» и имитировать этот процесс. Масштабная рекламная компания вокруг «Инограда Сколково» пока наглядно подтверждает последнее.

Экспертная среда. Опыт Кремниевой долины показывает, что из 1000 проектов венчурные фонды поддерживают 7. Сито научной, технологической, маркетинговой экспертизы является очень частым. Но именно оно и позволяет снизить риски инвесторов до приемлемого уровня. Ничего похожего в современной России пока нет, и даже принципиальная связь между инновационным развитием и эффективной системой экспертизы не осознается. «Фонды», «гранты», «лоты», «технологические платформы» ясно показывают нежелание всерьёз решать проблемы экспертизы.

В развитии сектора персональных компьютеров, обеспечившего рывок всей компьютерной индустрии, роль экспертизы также оказалась очень велика. Именно она позволила технологическим гигантам увидеть и оценить перспективу в доморощенных развлечениях членов компьютерного клуба, выстроить стратегию, опираясь на отдельный успех.

Поэтому сегодня при обсуждении планов развития инновационного кластера в Сколково или других подобных проектов естественно спросить, на какие среды руководители подобных проектов предполагают опираться, и какие надеются создать. Если во главу угла ставить научную среду, то инновационный кластер уместно выращивать около Московского, Санкт-Петербургского или другого ведущего университета. Если принципиальна профессиональная и технологическая среда, то гораздо больше подходят Саров, Дубна, Троицк, Зеленоград, Пущино, другие наукограды…Ответа пока нет. Впрочем , обратные связи разрушены настолько, что до сих пор неясно, услышан ли вопрос.

Саморазвивающиеся инновационные среды

За анализом конкретных проектов модернизации встает общий вопрос о механизмах и сценариях саморазвития социальных систем. Один из перспективных подходов в этой области, на наш взгляд связан с концепцией саморазвивающихся инновационных сред (см. слайд 20). В самом деле, анализируя капиталистическую экономику, обосновывая исторический материализм и экономическую теорию, Карл Маркс делал акцент на отношениях субъект-объект. Поэтому основное внимание было уделено категориям товара, капитала, отчуждения результатов труда, классовым противоречиям, способам производства. При анализе на таких огромных исторических масштабах на первый план выходят простейшие универсальные сущности и отношения. И, как это обычно бывает при асимптотическом анализе в математике, этот уровень общности не позволяет анализировать ряд отношений, явлений, процессов, отвечать на многие конкретные вопросы.

Стремительное, неравномерное, во многом катастрофическое, развитие социально-экономических систем, парадоксальные стратегии управления обществом сместили акценты в гуманитарном знании. Анализ конкуренции, гонки вооружений, расширения пространства возможностей заставил на новой основе анализировать отношения субъект – субъект. Наглядный пример такого подхода дает творчество известного социального философа Ю.Хабермаса. Если Маркса интересовала экономика товаров, то здесь на первый план выходит экономика знаний, анализ альтернативных стратегий. Одной из важнейших категорий становится игра. Эта категория, выражающая важный аспект субъект–субъектных отношений оказалось одной из доминант в развитии гуманитарного знания XX века.

Голландский философ и культуролог Йохан Хейзинга построил теорию рождения и развития культуры, взяв именно игру в качестве основного элемента, позволяющего обществу осмысливать, отражать и преображать реальность. Его основополагающий труд получил название Homo ludens – «человек играющий».

Выдающийся американский психолог Эрик Берн увидел в распространённых поведенческих стратегия и судьбах реализацию сравнительно небольшого набора игр и принятых в них ролей. Название его классической книги также красноречиво: «Игры, в которые играют люди. Люди, которые играют в игры». При этом сама игра («модель жизни») может для его участника носить как созидательный, так и разрушительный характер.

Общественное сознание в большой степени целостно – одни и те же идеи, настроения, ожидания, оценки проявляются и в искусстве, и в науке, и в политике, и в информационной сфере.

Одной из ярких попыток осмыслить бытие средневекового общества, его культуру стала теория «карнавальной культуры», выдвинутая известным литературоведом М.М.Бахтиным. По его мысли, именно игра – карнавал – позволяла переносить тяготы и катастрофы социального бытия в Средневековье. С другой стороны, именно игра могла предопределить слом смыслов, ценностей, крушение социальных институтов и систем.

Эта же линия стала одной из доминант искусства XX века. Одной из знаковых книг столетия («Книга о том, чем мы были раньше, до того как стали тем, чем неизвестные ещё стали ли») стало произведение выдающегося аргентинского писателя Хулио Кортасара – «Игра в классики». В ней пронумерованы главы и представлены две последовательности номеров этих глав. Читая в соответствии с одной последовательностью глав, мы воспринимаем роман одним способом, читая в другой предложенной автором последовательности, получаем иное произведение, с другим смыслом и сюжетом. Ключевой образ книги – игра в классики, где кусочек мела, попадая в разные квадратики, начерченные на асфальте, может определить дальнейшие действия игроков. Таким же образом французский композитор Оливье Мессиан предлагал исполнителям одного из своих произведений выбирать тот порядок написанных им фрагментов, который в наибольшей мере соответствует сегодняшнему настроению исполнителя.

Напротив, в одной из «главных книг XX века», написанной лауреатом Нобелевской премии Германом Гессе «Игра в бисер» предлагается совершенно иной взгляд на игру. В соответствии с ним именно междисциплинарная игра со всеми смыслами и образами культуры (своеобразный синтез музыки, математики, шахмат), которая ведётся в строгом соответствии с выработанным каноном – единственный способ сохранить культуру в бурно меняющемся и деградирующем мире и помочь тем самым обществу.

Параллельным путём шло и развитие научной мысли. Одним из выдающихся достижений математики XX века стала теория игр, основы которой были заложены Джоном фон Нейманом. Поведение экономических агентов, участников военных столкновений, выбор стратегий во многих случаях – именно то, что было в центре внимания в середине XX века – оказалось возможным формализовать с помощью достаточно простого математического аппарата.

Огромное количество задач в самых разных областях – от математического моделирования до криптоанализа было решино с помощью методов Монте-Карло, «идеально» ложащихся на большинство компьютерных архитектур. Ключевая идея этих методов – создать под данную проблему «игру», подобную «рулетке», статистика результатов которой и определит ответ на поставленную задачу.

Без большой натяжки можно считать, что и сама концепция теоретического знания, выдвинутая академиком В.С.Степиным, имеет прямое отношение к «игровой парадигме». В самом деле, теоретическое знание возникает на определенном уровне развития знаковой системы, каковой является наука, когда появляются правила оперирования с символами и знаками. Эта «игра» должна быть достаточно содержательной (и, очевидно, отражающей причинно-следственные связи исследуемой реальности), чтобы её результаты позволяли получать новое знание об изучаемых сущностях.

Один из создателей современной нелинейной динамики Давид Рюэль (который и ввел термин «странный аттрактор» – один из символов нелинейной науки ХХ века) сравнивал занятия математикой, построение больших логических конструкций с написанием текста на некотором языке в соответствии с набором достаточно сложных правил.

Естественно, это нашло отражение и в искусстве ХХ века. Очень ярко игровая домината видна в творчестве голландского художника Мориса Эшера. Показательно его мнение о собственном творчестве «Всё, что я делаю, это игры. Серьёзные игры».

Стоит отметить одну из популярных теорий субъект-субъектных взаимодействий, построенную Владимиром Лефевром и также сводящую многие проблемы к своеобразным рефлексивным играм. Эта теория касается «восприятия другого», «алгебры совести», «теории конфликта», широкого круга задач, в которых важную роль играют рефлексивные процессы.

Однако само развитие субъект-субъектных идей приводит к следующему кругу проблем и технологий, который, вероятно, будет в центре внимания исследователей, по крайней мере, в первой половине XXI века. Это отношения и взаимодействия в системе субъект-среда, проблемы саморазвития сложных систем и, в частности, социально-технологических сред.

Понятие среды, по-видимому, является сейчас одним из основополагающих в современной науке и, вероятно, ещё долго будет таковым оставаться. Оно пришло в науку с одним из наиболее глубоких и плодотворных классов математических моделей. Исаак Ньютон, Лейбниц и их выдающиеся коллеги и последователи ввели представление о бесконечно малых величинах, о возможности вычислять мгновенную скорость, угол наклона касательной и многие другие переменные, показывающие как быстро происходят изменения, как предел некоторого отношения при бесконечном уменьшении приращения аргумента (например интервала времени , на котором вычисляется эта скорость). Эта процедура нашла отражение в понятии производной, дифференциала. Отсюда один шаг до законов Ньютона, до динамических систем. Единственное открытие, которое Ньютон счел необходимым зашифровать в виде анаграммы, формулировалось примерно в таких словах: «Полезно изучать дифференциальные уравнения».

Как говорил выдающийся физик Р.Фейнман, суммируя главное в физике,: «Мир состоит из атомов и пустоты». Мир дискретен. И Ньютон предложил смелую идеализацию – описание реальности не с помощью дискретных, а с помощью непрерывных функций. Успехи ньютоновской механики на первых порах в большой мере определялись изобретательностью исследователей и плодотворностью этой идеализации.

Следующий принципиальный шаг в математическом моделировании реальности был сделан почти на полтора века позже, уже в наполеоновскую эпоху. Выдающийся математик, механик, астроном Пьер Симон Лаплас предложил схему описания процессов, развивающихся во времени и пространстве либо конфигураций полей (скоростей, напряжений, концентраций либо чего-то еще), зависящих от нескольких пространственных координат. При этом рассматриваются не только «бесконечно малые» промежутки времени, но и сколь угодно малые элементы пространства. И модели, описывающие изучаемые феномены, представляют собой уравнения, связывающие сами функции, характеризующие исследуемые величины, и их производные. Соответствующие уравнения получили название уравнений в частных производных (то есть в производных по различным переменным). Именно на этом математическом языке сформулированы основополагающие теории, с которыми связаны основные успехи современного естествознания – теория упругости, гидродинамика, квантовая механика, электродинамика.

При этом, если задуматься, подобные модели достаточно экзотичны – мало того, что идеализацией реальности оказываются гладкие зависимости. (Математики прекрасно знают, что взятая наугад непрерывная кривая не будет гладкой, точно так же, как взятое наугад действительное число, например, на отрезке оказывается иррациональным). В таких моделях каждой точке пространства сопоставляется одно или несколько чисел.

Однако именно такая абстракция оказалась исключительно плодотворной и конструктивной. В начале ХХ века исследование подобных линейных моделей, в которые неизвестные функции входят в первой степени, позволило осознать внутреннее единство процессов различной природы. Выдающийся математик, физик и философ Анри Пуанкаре видел единство мира не в его материальности (что, по его мысли, тривиально и очевидно), а в возможности описывать разные его стороны с помощью одних и тех же универсальных математических моделей. С другой стороны, громадный импульс развитию науки и технологий, который дало появление компьютеров, был связан с появившейся возможностью исследовать нелинейные математические модели, представляющие собой нелинейные уравнения в частных производных. При этом, имея в виду нелинейные модели в сплошных средах, начали для краткости говорить о нелинейных средах.

По сути дела, нелинейность стала символом науки второй половины ХХ века. По-видимому, такое положение дел сохранится надолго.

Синергетика, нелинейная наука, во многом возникла как исследовательская программа, позволяющая осмыслить и описать, выработав соответствующие концепции, понятия, модели, процессы в нелинейных средах.

В полной мере это проявилось в ходе освоения атомной энергии и развития физики плазмы. С 1960-х годов работы в этом направлении велись с целью в конце концов получить технологии управляемого термоядерного синтеза (УТС). Такие технологии должны были открыть человечеству эру дешевой и чистой электроэнергии.

Однако для этого нужно было нагреть плазму до гигантских температур и удержать в ограниченном объеме. Дорогие установки, необходимость анализировать результаты эксперимента заставляли считать, создавать подходящие модели нелинейных сред, совершенствовать алгоритмы и компьютеры. Важную роль в этой деятельности сыграл ИПМ, Центр нелинейных исследований в Лос-Аламосе, ряд других институтов и лабораторий, в которых удалось объединить физиков, инженеров, вычислителей, руководителей проектов и помочь им говорить на одном языке – языке математических моделей.

Одним из важнейших понятий этого языка является неустойчивость. Что такое устойчивость некоторого состояния системы на обыденном уровне понимания? Это означает, что если на систему воздействовать извне, то она с течением времени либо окажется в другом состоянии, не слишком далеком от прежнего, либо вернется в исходное положение.

Простейший пример – система управления, которая описывается уравнением

(dx/dt) = – yx, y > 0

x(0) = ε, t > 0

Здесь x – параметр, характеризующий систему, t – время, ε – начальные данные, которые можно рассматривать как малое воздействие на этот объект извне. Устойчивое состояние x(t) = 0.

Решение этого уравнения – x(t) = ε exp( – yt). Из этой формулы видно, что, если x(0) = ε, то и x(t) в любой момент времени не превысит ε. Более того, с течением времени отклонение от устойчивого состояния x = 0 уменьшается (на математическом языке lim_t→∞ x(t) = 0). Система возвращается к своему устойчивому состоянию.

Обратим внимание на правую часть этого уравнения (или, что то же самое, на характеристики управляющей системы, которую моделирует это уравнение). Чем больше отклонение x(t), тем больше по величине возвращающая сила – yx. Она противоположна по знаку величине x, поэтому и возвращает систему в положение равновесия.

Несмотря на внешнюю простоту и элементарность этих формул, приведенный пример принципиально важен. Он иллюстрирует одно из ключевых понятий системного анализа – отрицательную обратную связь. Подобные простые примеры привели выдающегося математика Норберта Винера в 1950-х годах к мысли, что таким же простым и очевидным образом устроено большинство управляющих систем. Неважно, идет ли речь о заболеваниях иммунной системы, динамике биоценоза или устройстве, обеспечивающим наведение ракет. По сути, реализуется простейшая причинно-следственная связь:

↓

↓

↓

↓

Естественно, устойчивость крайне важна и в социально-технологических системах. Вспомним традиционные общества, в основе экономики которых лежит сельское хозяйство. Важно, чтобы возмущения, связанные с неурожаями, набегами соседей, внутренними конфликтами, не ставили под угрозу существование сообщества. Отсюда и законы, и культура, и мораль, и другие регуляторы обеспечивающие отрицательную обратную связь.

Очевидна необходимость использовать устойчивые конструкции в строительстве. Тут неустойчивость грозит катастрофой.

Однако исследователи в ХХ веке в физике плазмы, в аэродинамике, в социологии, во множестве других областей столкнулись с необходимостью разобраться с поведением неустойчивых систем. И вновь хрестоматийный пример.

Профессор, священник, математик и экономист Томас Мальтус, работавший в XIX веке, считал, что в условиях достаточности ресурсов численность человечества растет со временем в геометрической прогрессии – в равное число раз за равные промежутки времени. Или на языке дифференциальных уравнений

(dN/dt) = αN,

N(0) = N₀, t > 0, α > 0,

где α – чсло, называемое мальтузианским коэффициентом, N₀ – начальные условия. Здесь тоже есть состояние равновесия N = 0, но оно неустойчиво. Правая часть уравнения обеспечивает положительную линейную обратную связь: чем больше число людей N, тем быстрее скорость роста численности человечества αN. В отличие от отрицательной обратной связи, здесь, чем больше отклонение от состояния равновесия, тем быстрее оно увеличивается Решение этого уравнения описывает неограниченный экспоненциальный рост N(t) = exp (αt), здесь – N(t) → ∞ при t → ∞. Это рост в одинаковое число раз за равные промежутки времени.

Мальтус считал, что объем продовольствия растет в арифметической прогрессии (на равную величину за одинаковые промежутки времени). Различие этих законов должно приводить к голоду и к войнам. Исследователи в ХХ веке показали, что в условиях избытка ресурсов все виды – от амеб до слонов – действительно увеличивают свою численность в соответствии с законом Мальтуса. Однако это не относится к нашей цивилизации. Палеодемографы, статистики, системные аналитики показали, что численность человечества росла (по крайней мере в течение нескольких сотен тысяч лет) по гораздо более быстрому нелинейному закону (нелинейная положительная обратная связь).

(dN/dt) = βN²,

при котором скорость роста пропорциональна не самому числу людей, а его квадрату. Решение этого уравнения определяет гиперболический закон роста -

N(t) ~ 1/(t – t_f),

где время t_f (называемое временем обострения) определяет тот момент, когда численность человечества стала бы бесконечной, если бы тенденции, определявшие его рост в течение сотен тысяч лет, оставались теми же (здесь N(t) → ∞ при t → t_f).

График зависимости N(t) представляет собой гиперболу, поэтому и такой рост называют гиперболическим. Смысл переживаемой эпохи состоит в том, что этот закон, определявший развитие человечества в течение всей его истории, очень быстро (на времени жизни одного поколения) меняется. Рост числа людей быстро уменьшается. Отличие от предыдущей траектории развития нынешней численности человечества уже составило 2 миллиарда человек.

Вспоминаются тютчевские строки:

«Блажен, кто посетил сей мир

В его минуты роковые.

Его призвали все благие

Как собеседника на пир»

Они призвали нас.

Обсуждаемое уравнение – пример простейшей неустойчивости. Небольшое изменение N₀ приводит к тому, что законы роста, и даже сами времена существования решений, оказываются другими. Можно сказать, что само возникновение и развитие цивилизации – проявление гигантской неустойчивости.

И уже в последней трети XX века стало ясно, что осуществление многих ключевых научных, технологических, социальных проектов связано с пониманием неустойчивостей в сложных системах или использованием их во благо.

И здесь следует вернуться к понятию среды. Опыт физики плазмы, анализа биохимических систем, экономических процессов и соответствующих «сред» показал, что мы имеем целую иерархию неустойчивостей. Многие из них связаны с самоорганизацией, с образованием структур ( которых мы хотели бы избежать в одних системах или к которым стремимся в других).

Мир предстал перед учеными как огромная совокупность развивающих процессов самоорганизации. Успех в их научном осмыслении оказался связанным с выделением предельных случаев, ситуаций, в которых наличие больших или малых параметров позволяет пренебречь другими факторами, процессами, взаимодействиями. Математики в этом случае говорят о приближённом, асимптотическом описании (от греческого асимптота «не совпадающая»). Синергетика, анализируя сегодня сложные системы, говорит о них на асимптотическом языке. Само возникновение синергетики было связано с необходимостью понимать, описывать, прогнозировать неустойчивости и процессы самоорганизации в нелинейных средах.

Однако, отправляясь от конкретных задач физики, техники, химии, биологии, экономики этот подход быстро вышел из очерченных вначале рамок. Один из пионеров этого подхода, видевший синергетику не только в конкретном естественнонаучном, но и в гуманитарном, системном, общекультурном, философском контексте, был директор ИПМ – С.П.Курдюмов.

И с этих новых позиций термин «среда» оказывается гораздо более широким, чем в естествознании, где «среду» понимают так же, как её рассматривал Лаплас, как её трактуют в механике сплошных сред. Наглядный пример более широкого толкования термина – «программная среда». Это, прежде всего, набор компьютерных, программных инструментов, которые позволяют в рамках некоторого аппаратного окружения создавать программы следующего уровня. С этой точки зрения, «среда» становится глубоким и содержательным системным понятием. Отсюда и родившийся около полувека назад термин «системное программирование» - создание компьютерных сред и систем, облегчающих процесс создания и использования программ. При этом возникает взаимодействие типа субъект-среда. С одной стороны, среда даёт возможность строить достаточно сложные конструкции сравнительно просто. С другой стороны, лучшие из этих конструкций могут быть использованы для совершенствования самой среды. Существует возможность для саморазвития, для того, чтобы проходить весь эволюционный цикл «наследственность – изменчивость – отбор – наследственность».

При этом возникают парадоксальные стратегии «работы на среду», близкие по своей сути к библейскому «Пускайте хлебы свои по водам». Множество порталов работает по завету грузинского классика Шота Руставели: «Что оставил, то пропало. То, что отдал, то твоё!».

Очень нагляден пример развития интернет-порталов, социальных сетей, глобальных поисковых систем. Они, с одной стороны, воздействуют на среду, с другой стороны, формируют её.

Важнейшим «товаром» этого «виртуального рынка» становятся внимание, предпочтения, ожидания больших социальных групп. Мы приходим к «экономике внимания», к «экономике выбора». Однако происходящие изменения, связанные с тем, что взаимодействия «субъект-среда» выходят на первый план, гораздо глубже. «Средства немассовой информации», новостные порталы, живые журналы, интернет-телевидение создают новые социальные общности, новые среды.

Роль средств массовой информации в жизни общества стремительно меняется. Всё чаще в России им не доверяют или просто не верят. По данным ряда социологов, сейчас более половины населения России игнорирует новостные телепрограммы или не верит им. Формируется новая социальная реальность, стремительно растёт разнообразие. Политикам, кинозвёздам, лидерам общественного мнения приходится быть открытыми в гораздо большей степени, чем их предшественникам.

С другой стороны, мечты классиков о «незримом колледже», о взаимодействии учёных поверх границ или каких-либо организационных рамок становятся реальностью благодаря современным средствам телекоммуникации. Существование и успех «виртуальных институтов», «виртуальных лабораторий», «телеконференций» показывают, что научная среда, в которой определяются приоритеты исследований, проводятся экспертиза работ, ведётся подготовка молодёжи и взаимодействие исследователей, стремительно меняется.

Можно привести два наглядных примера. Одним из самых дорогих научных инструментов мира является созданный в ЦЕРНе адронный коллайдер. В его создание вложено более 10 миллиардов долларов – годовой бюджет небольшого государства Однако массив экспериментальных данных, в получение которых вкладываются огромные усилия, предоставляется бесплатно и в наиболее удобной форме всем исследователям, желающим с ними работать. Естественно, это даёт возможность объединить усилия практически всех ведущих специалистов, работающих в этой области.

Другой качественный сдвиг связан с новой ролью научных журналов. Раньше «в бумажную эпоху» публикация преследовала цель, прежде всего, познакомить коллег с полученными результатами, то есть информационную. В эпоху интернета и электронных журналов появляется возможность ознакомить научное сообщество и всех коллег, которых это может заинтересовать, немедленно после получения и оформления результатов.Тут же может начаться их обсуждение в интернете и их корректировка «в режиме реального времени».

Теперь публикация, прежде всего, означает признание привлеченных редакцией экспертов и подтверждение достоверности и оригинальности изложенных результатов. С другой стороны, оценка цитируемости работы, ставшая рутинной в компьютерную эпоху, показывает уровень интереса коллег и позиционирование этого результата в научном пространстве. Разумеется, этот фактор, существенный и для самих ученых, и для тех, кто пользуется результатами их деятельности, не является абсолютом (приоритеты порой меняются существенно и достаточно быстро). Однако и сбрасывать со счетов его не стоит. По сути, это просто один из инструментов самоорганизации научного сообщества в новую эпоху.

Из сказанного следует, что понимание взаимодействия «субъект-среда» является не только важным само по себе, как способ осмысления новой реальности. Это понимание может стать инструментом проектирования и создания инновационных саморазвивающихся сред (или в другой терминологии алгоритмом перехода в когнитивную фазу развития). Разумеется, есть мировой и отечественный опыт, однако мы имеем дело с уникальной сложной системой, переживающий переломный момент своего развития ( это относится и к миру, и к техносфере, и к России, и к научно-техническому комплексу нашего отечества). Поэтому применимость опыта другого времени и других стран весьма ограничена. Создание таких сред – это предмет социального и организационного творчества и элиты, и научно-технического сообщества, вопрос будущего России.

То же самое можно выразить в терминах выдающегося специалиста по философии истории ХХ века Арнольда Тойнби. Он выделил в развитии цивилизации циклы Вызов – Ответ. Столкнувшись с глубокими проблемами, ставящими под угрозу существование общества, оно вырабатывает свой системный ответ, меняя свою организацию, элиту, ценности или осваивая новые технологии. И реальность показывает, насколько удачным оказалось найденное решение. Нынешнее состояние России, её жизнеустройство не соответствует её потенциалу, имеющимся ресурсам , темпу развития других цивилизаций, ожиданиям и надеждам своего народа. Мир России оказался «остановлен» в своем культурном, экономическом, научно-техническом развитии на несколько десятков лет. В то время как другие страны двигались вперед, наша откатывалась назад. Тенденцию к упрощению, деградации, утрате надежд, амбиций и перспектив следует переломить. Это один из самых серьёзных вызовов в тысячелетней истории нашей цивилизации – мира России..

Ответом на него должна стать модернизация страны. Ключом к ней – создание и эффективное использование саморазвивающихся инновационных сред. На прежнем рубеже развития такую роль успешно сыграли закрытые города и наукограды. На новом формы и алгоритмы развития инновационных структур еще предстоит.

Возможные решения могут оказаться парадоксальными, например, связанными с попыткой заглянуть не в VI, а в VII технологический уклад …

Условия российской модернизации

В настоящее время в российском обществе широко обсуждаются возможности и перспективы модернизации. И это неудивительно, учитывая переломный характер нынешней эпохи, а также темпы развития других цивилизаций. Впрочем, не менее важна внутренняя системная причина.

В сказке Льюиса Кэрролла Черная Королева объясняла Алисе, что они попали в странное место. Здесь, чтобы оставаться на месте, нужно очень быстро бежать, а чтобы продвигаться вперёд, следует бежать ещё быстрее. В этом есть глубокая аналогия с развитием многих государств в XX веке. Именно стремительное развитие, модернизация, зачастую, оказывались важнейшим стабилизирующим фактором для стран.

Математики выделяют необходимые и достаточные условия, связанные со сформулированным утверждением. Если не выполнены необходимые условия, то утверждение теоремы не будет выполнено. Вариантов достаточных условий может быть, как правило, несколько. И если выполняются они, то результат оказывается достигнут.

В отличие от математики, набор «достаточных» условий модернизации является объектом жарких дискуссий и в России, и в мире. Ещё бы! Ведь он непосредственно касается экономических интересов, роли стран, регионов, ценностей. Он прямо связан с проблемой власти. Поэтому тут достаточно трудно прийти не только ко взаимопониманию, но даже и к компромиссу. (Это наглядно показывает судьба концепции устойчивого развития. При её обсуждении одна группа стран убеждает другую не сжигать тропические леса. Другая озабочена тем, чтобы сотни тысяч их граждан не умирали от голода.)

Однако договориться о «необходимых условиях российской модернизации» и народу нашей страны, и элитам значительно проще. Каковы же они (см. слайд 21)?

I. Увеличение инновационной активности населения хотя бы на порядок по отношению к нынешнему уровню. Желательно увеличение до советского уровня (примерно в 20 раз). Необходим поток идей, проектов, изобретений, предложений, инициатив; важно ощущение ценности нового, оригинального, своего, необычного.

В большой степени решение этой задачи связано с переориентацией общественного сознания, с надеждой на новые производственные, социальные, управленческие технологии. Пример интереса в обществе к этому кругу идей и возможностей даёт развитие СССР. Тираж научно-популярного журнала «Наука и жизнь» превышал 3 миллиона экземпляров, журнала «Радио» – 6 миллионов, литературно-художественного журнала «Новый мир» имел в своё время миллионный тираж. И даже этих огромных тиражей не хватало на всех желающих, часто имел место дефицит.

По официальным данным общий тираж газет и журналов за годы реформ упал более, чем в 10 раз. Тиражи научно-популярных журналов сократились примерно в 100 раз.

Рассматривая проблемы модернизации, становление и развитие экономики, основанной на знаниях, стоит обратить особое внимание на школьников и первокурсников, интересующихся физикой и математикой (отметим, что многие выдающиеся гуманитарии, философы также начинали с физико-математических наук). Вначале небольшой исторический экскурс. До Великой Отечественной войны в Москве работало более 400 математических кружков. В первые послевоенные годы только под эгидой физического факультета МГУ работало более 100 физических кружков. Именно это обстоятельство, по мнению многих науковедов и историков науки, сыграло принципиальную роль в быстрой и успешной реализации советских атомного и космического проектов. (Достаточно напомнить, что в США, которые привлекли к созданию ядерного оружия выдающихся учёных XX века – Эйнштейна, Ферми, Неймана, Сцилларда и многих других – между началом работ и первым испытанием атомной бомбы прошло три года. Примерно за тот же срок – три года – вышла на этот рубеж и атомная отрасль СССР. Подчеркнём, что в ходе этой работы под руководством академика Кикоина были созданы установки для разделения изотопов урана U ²³⁵ и U ²³⁸, которые сейчас относят к сфере нанотехнологии. Так что наша страна имеет достаточно большие традиции исследований в сфере нанотехнологий.)

В настоящем имеет место резкий контраст между научным, интеллектуальным, технологическим потенциалом, которым пока располагает научно-техническое сообщество России, и готовностью молодёжи воспринять эти знания, умения, навыки. В этом плане хорошим индикатором является судьба журнала «Квант», адресованного школьникам, связывающим своё будущее с физикой и математикой, с высокими технологиями. Этот журнал издаётся на очень высоком научном уровне, делается талантливыми преподавателями, исследователями, популяризаторами науки с 1970 года. На пике популярности его тираж составлял 350 тысяч экземпляров. В настоящее время он несколько сократился … до 800 экземпляров. Но ведь его читают те самые люди, которые в ближайшие десятилетия должны взять на свои плечи создание и развитие комплекса технологий SCBIN, освоение возможностей VI технологического уклада! Выходит, что таких людей среди молодежи почти не осталось, что, с позиции научно-технического развития и фундаментальной науки, мы сейчас теряем ещё одно поколение. Эту разрушительную для России традицию следовало бы переломить уже в ближайшие годы.

II. Организация эффективной системы экспертизы научно-технических и инновационных проектов.

В потоке проектов идей и предложений следует отбирать лучшее и наиболее перспективное. Это необходимо и государству, и частным инвесторам, чтобы сократить риски до приемлемого уровня. Это нужно самим исследователям, чтобы быстро получить обратную связь, чтобы в очередной раз не «изобретать велосипед», а сосредоточиться на главном.

Междисциплинарная экспертиза является важнейшей составной частью национальной инновационной системы. Жёсткость и высокий уровень экспертизы, требовательность, объективность, глубокое понимание проблемы экспертами и является важнейшим условием финансовых успехов инвесторов, ориентирующихся на инновационный сектор экономики США. Квалифицированные специалисты дают возможность избегать стратегических ошибок, при реализации крупных проектов. Кроме того, экспертиза прямо или косвенно способствует самоорганизации научно-технического сообщества. Появляется возможность «по гамбургскому счёту» определить потенциал организаций, проектов, исследователей, самих экспертов.

Разумеется, иногда такая система даёт сбои. И история персонального компьютера лучшее тому подтверждение. Однако это исключение только подтверждает общее правило. Не следует забывать и об экспертах, которые в забавных играх членов компьютерного клуба увидели большое будущее нового сегмента компьютерной индустрии и порекомендовали вложить в это изобретение достаточно большие средства.

С горечью приходится констатировать, что эффективная система экспертизы – один из системообразующих элементов национальной инновационной системы – в современной России отсутствует. Для России система экспертизы особенно важна, потому что сейчас следует многое начинать, а не продолжать, и очень важно не ошибиться в выборе правильных, перспективных направлений.

Экспертная система национального уровня, будучи правильно организована, могла бы помочь в целеполагании и уберечь от стратегических ошибок. Кроме того, именно экспертиза могла бы в наибольшей степени и с максимальным эффектом использовать потенциал Российской академии наук.

Поэтому «модернизация» означает для России, прежде всего, воссоздание системы экспертизы, выращивание и повышение уровня экспертного корпуса России. О глубоком неблагополучии нынешней ситуации говорит, например, тот факт, что сейчас примерно 80 федеральных органов власти заказывают научные исследования. Но планы работ не координируются, результаты не сводятся воедино, не оценивается их эффективность и не вырабатывается видение перспективы.

Ранее этим занимался Государственный комитет по науке и технике. Аналогичного органа в современной России нет. Министерство образования и науки, собственно, с «наукой» стравляется неудовлетворительно, а с «образованием» очень плохо. Возможно, следует менять структуру, создавая на месте министерства, ставшего притчей во языцах (чтобы объективно оценить работу этого замечательного органа, даже не зная о результатах его предыдущей деятельности, достаточно ознакомиться с законом «Об образовании», подготовленным в его стенах), например, Министерство модернизации, курирующее науку, технологии, систему государственной экспертизы, инновационный сектор экономики, а также Министерство просвещения.

Следуя идеям синергетики, концепции параметров порядка, можно оценить состояние объекта по нескольким ключевым индикаторам. Один из них – реакция экономики страны на мировой экономический кризис. Его первая волна пришла в 2008 году. При этом глобальный мировой продукт (впервые за время после Второй мировой войны) упал на 1,2%. Показатели России оказались худшими среди всех крупных стран – падение валового внутреннего продукта примерно на 8%. Россию обычно относят к странам БРИК (Бразилия, Россия, Индия, Китай), экономики которых динамично развиваются. Однако, судя по реакции на кризис, это заблуждение. За 2009 год экономика Бразилии несколько выросла, ВВП Индии увеличился более, чем на 6%, а Китая – более, чем на 8%. Эти страны нашли эффективную экономические стратегии, сработавшие в условиях кризиса. Россия не в их числе.

Ещё более показательна ситуация в инновационной сфере. Для национальных инновационных систем многих стран кризис оказался тяжелым испытанием, «моментом истины», для других – возможностью взлета. Несомненными лидерами на общем фоне является Россия и Китай. Число зарегистрированных гражданами России и отечественными компаниями международных патентов в 2009 году по отношению к 2008 году сократилось на 29% в то время как китайскими увеличилось почти на 30%.

Практика показывает, что многие ключевые инновации рождаются в военном секторе экономики (поскольку даже небольшое преимущество в бою может оказаться принципиальным, отношение цена/качество для новой техники, находящейся у порога современных технологических возможностей, может быть очень велико). Именно из военной сферы в гражданский сектор экономики пришел тефлон и мобильные телефоны, компьютеры и интернет, а также многое другое. Двадцать лет назад советский оборонный комплекс занимал ведущие позиции в мире. Например, продажа зенитно-ракетного комплекса С-300 Греции – стране-члену НАТО – радикально изменила ситуацию в Средиземноморье. Поэтому планы Министерства обороны России закупать вертолетоносцы во Франции, бронемашины в Италии, снайперские винтовки в Англии, беспилотники в Израиле, списанные немецкие танки «Ллеопард-2» в Нидерландах показывает глубокое неблагополучие в российском оборонном ведомстве и системе управления, а значит большие проблемы в развитии инновационного комплекса нашей страны в целом.

В советские времена большую часть экспертных функций координировал или брал на себя Госплан и его институты, а также отраслевые совещания различных министерств, на которых подведомственные организации докладывали и защищали выдвигаемые ими проекты.

Есть ли сейчас возможности для быстрой, эффективной экспертизы проектов национального, отраслевого, регионального или даже муниципального уровня? На наш взгляд, есть. В настоящее время возможности информационно-телекоммуникационного комплекса позволяет оперативно собирать мнения, организовывать консилиумы и мозговые штурмы в сообществе территориально удаленных экспертов в России или по всему миру. Появляется возможность в ходе проведения работы экспертов использовать огромные удаленные базы данных и знаний. Наконец, в гораздо большей мере, чем раньше, можно опираться на компьютерные модели, позволяющие предвидеть наиболее вероятные реакции управляемой системы на управляющие воздействия и эффект от предлагаемых мер. Кроме того, сейчас становится во многом понятнее механизм работы консилиума, алгоритмы предварительной «настройки» привлеченного сообщества специалистов на те задачи, которые ему предстоит решать.

Прообраз такой системы – когнитивного центра – был создан несколько лет назад в Центре компьютерного моделирования и системного анализа (директор В.В.Шишов) Научно-образовательного центра (руководитель Н.А.Митин) Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН. Среди ряда решенных задач можно выделить две. Первая – анализ и прогноз природных и техногенных катастроф на территории России. В частности, в 2008 году сотрудниками ИПМ РАН было дано заключение о том, что ближайший засушливый год выведет Россию в сфере лесных пожаров на уровень национальной катастрофы. Были представлены организационные меры, которые могли бы многократно снизить уровень этой угрозы. Результаты этой работы были доложены заинтересованным ведомствам и размещены в интернете. Однако никакой реакции на сделанный прогноз и выдвинутые предложения не последовало. Пожары 2010 года, смог в Москве, возникшие проблемы оказались очень близки к тому, что предсказывалось. Этой работе были посвящены несколько телепередач и ряд статей, одна из которых носила красноречивое название: «Пожары 2010 года могли быть потушены в 2008 году».

Здесь мы вновь сталкиваемся с системной российской проблемой – мало иметь эффективный полезный инструмент, каковым является когнитивные центры, ряд «мозговых центров», экспертных групп и программно-аппаратных комплексов. Им и надо еще и пользоваться. Инструментарий, использующий возможности современной науки должен быть включен в контуры государственного, отраслевого, регионального управления.

Противоположный пример. Центр работал с Министерством промышленности и энергетики Чувашской республики до первой волны кризиса 2009 года, во время неё и после. Данный Центром прогноз о падении в ходе кризиса уровня промышленного производства, превышающим 30%, о скачке безработицы в полной мере оправдался. На основе разработок центра по инициативе президента республики Н.В. Федорова после этого была принята новая стратегия социально-экономического развития региона. Акцент в ней делался на форсированном развитии производств, ориентированных на VI технологический уклад, включая биотехнологический и нанотехнологический кластеры. В настоящее время в Новочебоксарске начинается производство солнечных батарей на основе поликристаллического кремния, роботизированное производство железнодорожных вагонов. Впрочем, после этого Н.В. Федоров стал членом Совета Федерации, министерство промышленности и энергетики было расформировано и к власти пришла другая команда.

Подводя итог, можно сказать, что уже есть инструменты, позволяющие обеспечить индикативное планирование, повысить уровень проработки принципиальных управленческих решений, степень рефлексии социально-экономических и технологических процессов. Они достаточно эффективны, просты и доступны. Ещё более важно то, что они могут использоваться для управления огромной территориально-распределенной системой, каковой является Россия. Если Госплан, существовавший с 1923 по 1991 год и представивший ряд классических образцов блестящих управленческих решений, был ориентирован на высокую степень централизации, достаточно простые контуры планирования, связи «вверх-вниз», на решение многих задач в мобилизационном режиме, то сейчас эти ограничения могут быть сняты.

Национальная экспертная система является необходимым условием модернизации России и может стать одной из опор этого процесса. Обратим внимание на возражение, которое часто высказывается в ответ на подобные выводы. Они же регулярно звучат в ходе многолетней работы над законами «Об инновациях», «О промышленной политике» и рядом других законов в Государственной Думе. «Экспертиза в большом объеме, на государственном и иных уровнях, по сути, не нужна, в отличие от времен социализма. Лучшим «экспертом» является рынок, который всё и расставляет по своим местам, отделяет перспективное и эффективное от несвоевременного и низкокачественного. Именно конкуренция на рынке и обеспечивает идеальную экспертизу».

При этом часто ссылаются на авторитет известного финансиста Джорджа Сороса, ставившего под сомнение саму концепцию объективной истины в нескольких своих книгах. По его мысли, именно рынок и общее мнение определяют, насколько верным было принятое решение. Однако первая волна мирового кризиса в 2008-2009 годах в очередной раз развеяла иллюзию о всевластии рынков, об универсальности этого инструмента регулирования экономических процессов и о его экспертных возможностях. Да и сам Сорос за прошедшие годы сменил точку зрения, отводя государству более активную функцию, не ограничивающуюся ролью «арбитра» и «ночного сторожа». Там, где речь касается стратегических приоритетов, больших программ, рассчитанных на десятилетия (а именно таковы многие модернизационные процессы), или, напротив, решения острых проблем, связанных с жизнеобеспечением, защитой людей, безопасностью, возможности рыночных механизмов весьма ограничены. Приходится заглядывать в будущее, планировать, предвидеть грядущие угрозы и готовиться к их парированию. Всё это требует квалифицированной экспертизы, анализа сценариев, выбора оптимальных решений.

III. Увеличение восприимчивости экономики к инновациям.

Это важнейшая составляющая модернизации – и её предпосылка, и её результат. Без неё созданные технологии и сделанные разработки будут лежать мертвым грузом. Промышленность, система управления страной и инфраструктура будут продолжать деградировать, порождая тем самым множество социальных проблем и угроз национальной безопасности. В своё время, в 1995 годы, в ИПМ были построены модели, отражающие воздействие системы «наука+образование» на экономику страны в целом.

В построенных моделях имелся коэффициент, отражающий восприимчивость экономики к инновациям. Одним из результатов этого исследования стало понимание того, насколько значим этот параметр. Оказалось, что в среднесрочной перспективе он играет гораздо более важную роль, чем совокупные расходы на науку и образование. Даже небольшое увеличение этого параметра может существенно улучшить ситуацию.

Исследование построенной модели показало, что процессы в данной сфере носят пороговый характер. Если финансирование науки и образования ниже некоторого порога и восприимчивость экономики к инновациям невелика, то возникает порочный круг: недофинансирование науки и образования понижение эффективности разработок неспособность найти новые источники развития неспособность использовать возможности следующего технологического уклада экономическая слабость, проявляющаяся в среднесрочной перспективе недостаток средств для поддержания науки и образования.

Восприимчивость российской экономики к инновациям должна быть увеличена хотя бы в 10 раз.

Подчеркнём отличие первых двух задач «модернизационного минимума» от третьей. И увеличение инновационной активности молодого поколения страны, и создание эффективной экспертной системы могут быть осуществлены сравнительно быстро, дёшево, при участии относительно небольшой части общества, при сравнительно небольшой поддержке государства. (Опыт «тихоокеанских тигров», других стран, проводивших форсированную модернизацию в XX веке, это наглядно показывает.)

Третья задача является гораздо более системной, комплексной и масштабной. Она затрагивает экономическую, финансовую и промышленную политику, требует переориентации всего хозяйства в сторону обрабатывающих отраслей и высокотехнологичного сектора. Она неразрывно связана с технологическими, образовательными, культурными императивами. Структурные сдвиги экономики в ходе решения этой задачи должны сопровождаться социальными изменениями, выращиванием и поддержкой социальных слоёв, готовых всерьёз заниматься модернизацией («креативного класса» по не очень удачному выражению социологов). Другими словами, это является делом всего общества. Но именно таким делом, которое позволит прорваться в будущее, выведет Россию на новый уровень развития.

Однако не следует преувеличивать трудность решения этих проблем. И СССР, и ряд других стран на определённых этапах своего исторического пути смогли пройти по этому пути – с нуля создали новые отрасли экономики, обновили своё общество, сделав его более культурным, динамичным, активным, изменили свои позиции в мире. Значит, этот путь не заказан и для новой России.

Заключая обсуждение «модернизационного минимума» для нашей страны, можно привести ещё один пример «истории успеха», показывающий корни наших проблем в сфере нанотехнологий и пути их преодоления.

Этот пример связан с созданием и развитием зеленоградской фирмы NT-MDT, которая за 20 лет своего существования заняла сильные позиции на мировом рынке атомных силовых микроскопов и нанофабов – важнейших исследовательских инструментов, необходимых для нанонауки, наноинженерии, нанотехнологий. Фирма возникла на основе объединения людей, идей и разработок, которые велись в Зеленоградском физико-техническом институте Академии наук. Деловой успех был основан на прочном научно-техническом фундаменте.

И курс в ходе развития фирмы сразу был взят на использование комплектующих ведущих мировых производителей в дополнение к тем частям систем и приборов, которые сотрудники фирмы могли делать лучше остальных, на быстрый вывод продукции на мировой рынок. Мировой сегмент высокотехнологической продукции этого типа превышает 300 миллионов долларов в год, из которых более 20% держит продукция отечественной компании NT-MDT. Она занимает вторую позицию среди крупнейших мировых производителей в данной отрасли и наращивает свою долю мирового рынка. Отметим многолетнюю поддержку этой фирмы разнообразными грантами, лотами, программами. Конечно, это помогло компании встать на ноги.

Однако огромный барьер, который удалось взять NT-MDT и выйти в число лидеров инновационного сектора российской экономики – отсутствие развитого внутреннего рынка. Это кардинально отличает российскую ситуацию от таковой во многих других странах, занимающихся модернизацией. Как правило, сильная фирма преодолевает путь к мировым рубежам в два шага. Первый – захват и развитие внутреннего рынка. Хрестоматийным примером такой стратегии являются развитие финской корпорации мобильных телефонов Nokia. На первом этапе была выдвинута общенациональная инициатива – дать возможность финнам, живущим в огромной малонаселённой стране разговаривать друг с другом практически бесплатно. Для её реализации была создана компания, которой изначально был обеспечен огромный внутренний рынок. И вновь были приглашены ведущие инженеры в данной области и менеджеры. Работа была выполнена на высоком уровне. И следующий шаг – завоевание доли мирового рынка. В настоящее время почти половина работающих в мире мобильных телефонов производится фирмой Nokia.

К сожалению, российским высокотехнологичным фирмам, в частности NT-NDT, обычно приходится преодолевать барьер не в два шага, как Nokia, а в один. Это значительно сложнее. Поэтому и «историй успеха» в высокотехнологичном секторе экономики России значительно меньше, чем хотелось бы.

По многим видам продукции внутренний российский рынок захвачен иностранными компаниями. Наглядный пример – фармацевтический рынок России, где доля иностранных компаний превышает 90%. Из «особого списка» жизненно важных лекарственных средств, в котором более 500 наименований, отечественные предприятия выпускают всего несколько. Если всерьёз заниматься модернизацией, то такое положение дел придётся быстро и решительно менять.

Самоорганизация в пространстве информации, стратегий, знаний

Модернизация, как правило, не только ставит новые цели и создаёт новые возможности, но и решает традиционные или «вечные» проблемы на другом уровне.

В самом деле, из глубин древности к нам пришли крылатые фразы «Человек – мера всех вещей», «Человек – познай самого себя», имена великих медиков – Гиппократа, Авиценны, Парацельса … Вечная проблема врачевания волновала, волнует и будет волновать человечество.

С другой стороны, несмотря на стремительный прогресс медицинской науки и технологий, появление новых лекарств и технологий, эта сфера, по-прежнему, остаётся одной из самых сложных.

Путь начинающих медиков к самостоятельной работе оказывается всё более долгим и трудным. Например, в ряде американских университетов время между тем, как студент впервые переступит порог университета и временем, когда молодой специалист сделает свою первую операцию на сердце, составляет около 15 лет – значительную часть активной творческой жизни человека. И это время растёт! Чтобы подготовиться к экзамену, позволяющему заниматься терапией в странах Британского Содружества, нужно активно владеть десятитомным курсом этой дисциплины, который обновляется сообществом ведущих мировых врачей каждые полгода.

Экстраполируя эту тенденцию, можно предположить, что в недалёкой перспективе человек будет допускаться к самостоятельной медицинской практике ближе к пенсионному возрасту. И это ещё одно из проявлений когнитивного барьера.

Традиционные пути – сверхспециализация, развитие системы «каждой болезни – своя медицинская технология» – тоже весьма ограничены. Одно из ключевых представлений медицины – представление о человеке как о целостной системе, утверждение о том, что надо лечить не симптомы, а больного.

Есть ли путь в будущее, если смотреть на этот комплекс проблем с позиций SCBIN-технологий? Многие фразы, сказанные великими, намечают перспективу и освещают дорогу следующим поколениям. Другие – напротив – фиксируют тупик, утверждают традицию и говорят, что прохода нет.

Во времена платоновской Академии, судя по преданию, сын царя решил освоить учёные премудрости. Следуя пифагорейской традиции, ему предложили целый комплекс наук, среди которых была и геометрия. Убедившись, что освоить этот предмет – дело не из простых, царевич обратился к учителю с просьбой указать более лёгкий и короткий путь освоения предложенной дисциплины. На это учитель гордо ответил: «В геометрии нет царского пути!».

Но если такого пути действительно нет, если нужно десятилетиями осваивать выбранную специальность, и на создание нового и движение вперёд остаётся совсем мало времени, то это означает, что когнитивный барьер совсем близко! И этот барьер может стать одним из самых серьёзных препятствий на пути развития человечества.

Однако исследования последних десятилетий показывают, что при освоении многих знаний, умений, навыков, «царский путь» по-видимому есть! И путь этот связан с синергетикой, с междисциплинарными подходами.

Вновь обратимся к проблемам медицинской диагностики (см. слайд 21). Судя по медицинским учебникам и руководствам, при постановке диагноза для ряда заболеваний требуется принять во внимание от 400 до 1000 показателей, характеристик, факторов, результатов анализов. Это находится далеко за пределами человеческих возможностей.

Тем не менее, ряд врачей и успешно ставят диагнозы в сложных случаях, и добиваются отличных успехов в лечении. Как же это получается? Что приходит к человеку с наступлением профессионального опыта? Что меняется в нём самом?

За ответом, по-видимому, и здесь следует обращаться к синергетике. Вероятно, в ходе профессиональной работы происходит самоорганизация в пространстве признаков, стратегий, решающих правил, в пространстве знаний. Поскольку мы плохо представляем динамику этого процесса, то остаётся увеличивать количество примеров, образцов, историй болезни, практики на вторых ролях, в ходе которых в пространстве знаний выделяются параметры порядка. С одной стороны, происходит классификация ситуаций, в которых надо действовать по-разному, с другой выявляются те главные признаки, на основании которых и следует принимать решение. Эти главные признаки, параметры порядка, и являются главным итогом профессиональной деятельности.

Но как воспользоваться этим итогом? Как передать его другим врачам и исследователям?

Выдающийся физик Л.Д.Ландау называл себя «тривиализатором» – из того, что доступно немногим, упрощая, схематизируя, отбрасывая второстепенное, он создавал теории и методы, позволяющие пройти по найденному пути широкому кругу физиков, делал новое знание и правила обращения с ним тривиальными.

Естественно добиться этого и в проблемах медицинской диагностики для многих заболеваний. Довести понимание действий лучших врачей до того уровня, на котором это знание могло бы быть воплощено в системы поддержки принятия решений лечащим врачом, в других – в тренажёры, в третьих – в обучающие программы и учебники. Если спросить успешного специалиста о его методике принятия решений при диагностике конкретных заболеваний, где его личный опыт наиболее ценен, то типичными оказываются две ситуации. В первой он начинает припоминать лекции, которые слушал в давние времена в студенческой аудитории, либо те лекции, которые читает сам в настоящее время. Обычно эти рассказы не имеют отношения к выработанным в ходе профессиональной деятельности решающим правилам.

Другой типичный вариант связан с тем, что доктор начинает фантазировать, что не проясняет, а затушёвывает ситуацию. По-видимому, конкретные действия врача и рефлексия по их поводу «не помещаются в одну голову».

Для выявления скрытого, личного знания сотрудником ИПМ, академиком И.М.Гельфандом был предложен метод диагностических игр. В простейшем варианте этот метод выглядит удивительно просто. Математик имеет перед собой историю болезни, ход и результат которой известны. Врач задаёт математику вопросы, на которые тот, глядя в историю болезни, отвечает. И на каком-то этапе врач говорит, что картина ему ясна, что на основании этой информации он готов поставить диагноз и прописать лечение. Именно на основе заданных вопросов и момента «созревания решения» можно восстановить скрытое знание.

В настоящее время эти подходы развиваются в ИПМ под руководством д.ф.-м.н. Ю.Б.Котова. Результаты этих исследований полностью согласуются с исходной гипотезой о небольшом числе параметров порядка, необходимых для принятия решения лечащим врачом. Число и выбор параметров порядка определяется и стадией болезни, и тем набором методов, которыми располагает врач, и теми вариантами лечения, между которыми ему предстоит выбрать. Оказывается, на разных стадиях одной и той же болезни врач «оставляет» из 400 переменных, которые характеризуют пациента, 4, 3, а то и одну величину или признак. При этом на разных стадиях, как правило, это оказываются разные параметры.

Применение метода диагностических игр позволило для ряда тяжёлых и редких заболеваний уменьшить смертность втрое. Совместная работа врачей и математиков – это долгий, сложный, кропотливый процесс, который требует высокой квалификации, большого терпения и доверия с обеих сторон. При диагностике и лечении многих других заболеваний, где существует большая статистика, есть более простые подходы.

Однако для нас здесь важно, что «царский путь» есть, что профессиональный опыт передаваем, что он может быть формализован и воплощен в компьютерные системы! Разумеется, эти системы должны работать «вместе с врачом», а не «вместо врача». Но само их наличие принципиально важно. Например, в токсикологии известно более 300 тысяч типов отравлений. И, приступая к лечению, во многих случаях врач должен был обратиться к уже накопленному опыту.

Другая волнующая перспектива – профессиональное бессмертие. Уже созданные компьютерные системы позволяют воспринять, записать, формализовать определённую часть профессионального опыта. Подобные системы начали создаваться уже в 1970-х годах. Тогда известность получила программа, помогающая диагностировать острые болезни живота. Для полярников, моряков на подводных ракетоносцах, которые могут по полгода проводить вдали от крупных медицинских центров, такой консультант очень важен.

Однако и здесь мы видим переплетение когнитивных и социальных технологий. В самом деле, в основе всех таких систем должен быть выдающийся специалист, желающий передать своё знание следующим поколениям. Для этого ему требуется несколько месяцев серьёзной напряжённой работы вместе с математиками и осознание своей миссии в настоящем и будущем. Именно с этим, как показал опыт, и возникли в последние десятилетия самые большие проблемы. Уникальное знание позволяет зарабатывать значительно больше, чем опыт находящийся в общем пользовании. И здесь социальные технологии, живущие в обществе приоритеты, не декларируемые, а реальные смыслы и ценности выходят на первый план.

Традиционный путь, позволяющий обществу становиться умнее и эффективнее – серьёзный отбор молодёжи для научной, технической, творческой и политической элиты. Поиск талантов, которые наилучшим образом могли бы справиться со сложными актуальными задачами, стоящими перед обществом, и их продвижение вверх с помощью системы социальных лифтов. По этому пути идут многие развитые и развивающиеся страны, ищущие своё место в будущем и заглядывающие, хотя бы на 20 лет вперед.

Например, президент США Барак Обама, выступая в Американской национальной академии наук, заявил о главном показателе, по которому он будет судить о состоянии американской системы образования. По его мысли, таким показателем является число американских школьников, которые занимают первые места в мире на олимпиадах по физике и математике. Обама считает, что страна, которая может сегодня готовить такую молодежь, будет править миром через 20 лет, и он, как президент, обязан сделать всё, чтобы этой страной были Соединенные Штаты.

Эти слова подкреплены конкретными делами. Выделены специальные квоты, позволяющие приглашать по 10 тысяч лучших учителей из Индии и Китая, чтобы учить американских детей.

При этом во главу угла ставится творческое начало, которому противопоказана тестовая система. Поэтому в США выделяется около 4-х миллиардов долларов, чтобы отказаться от системы тестирования в средней и высшей школе.

Аналогичная ситуация имеет место и в ряде развивающихся стран. В своё время выдающимся математиком ХХ века Андреем Николаевичем Колмогоровым была создана школа-интернат для одаренных детей. Опыт оказался очень удачным. Выпускники этой школы играли и играют заметную роль в развитии фундаментальных и прикладных исследований в России и в других странах.

Несколько лет назад президент Сирии выступил с инициативой перенести эту систему подготовки молодежи для научно-технической элиты своей страны. Были приглашены выдающиеся российские педагоги, организован отбор талантливых детей в общенациональном масштабе, созданы идеальные условия для учебы. Эксперимент уже на первых шагах дал отличные результаты и будет расширяться. И здесь в качестве критерия успеха рассматриваются первые места школьников на международных олимпиадах по физике и математике.

В этом контексте особую тревогу вызывают «эксперименты», реформы и тенденции развития российского образования. Российское образование направляется по колониальному пути в сторону понижения уровня, упрощения и деградации. Характерная особенность «колониального образования» – его декоративный характер, отрыв и от мировых тенденций, и главное – от тех задач, которое решает общество.

Особенно ясно это стало после публикации проекта закона «Об образовании», подготовленного Министерством образования и науки Российской Федерации и проектов образовательных стандартов.

К сожалению, всё это имеет прямое отношение к перспективам развития нанотехнологий (и всего комплекса SCBIN) в России. В самом деле, на первый план стандарты выдвигают «обязательные предметы» – «физкультуру, основы безопасности жизнедеятельности, Россия в мире, индивидуальный проект». Физику, химию, биологию реформаторы предполагают «слить» в блок «естествознание». Литературу, историю, алгебру и геометрию сделать необязательными предметами. В то время как весь мир стремится делать акцент на физике и математике, как на основе движения в будущее, базе для овладения другими предметами, руководители российского образования направляют его в противоположном направлении. «Вариативность» образования уже оказала плохую услугу молодежи, но доведенная до абсурда, как это предусматривается в проекте закона, грозить уничтожить почти всё.

Опустил среднюю школу, привел туда коррупцию в немыслимом раньше объеме и освободил вузы от ответственности за качество подготовки выпускников единый государственный экзамен (ЕГЭ). Перекосы, связанные с ЕГЭ, очевидны – то, что не контролируется, обычно всерьёз не изучается. Пропорции поражают воображение – в 2010 году ЕГЭ по информатике (одному из столпов модернизации) во всей России сдавали всего около 7 тысяч человек, а «обществознание» (в существовании и осмысленности такой дисциплины сомневаются многие гуманитарии) – в 7 раз больше – 50 тысяч.

Сейчас всё чаще первые лица государства ставят вопрос о ликвидации института второго высшего образования. С точки зрения модернизации России, это критично. Быстрое обновление знаний, технологий, появление новых сфер деятельности требует срочной переподготовки и подготовки специалистов, переквалификации в течение нескольких лет. Эту возможность и закрывает ликвидация второго высшего образования. Одним из важнейших ресурсов развития в современном мире является разнообразие. Поэтому конкурсы, олимпиады, поиск талантов и их выращивание (а талантливых, увлеченных людей всегда не хватает!) становится делом государственной важности. И в этой связи «уравнивание школ», «приведение к общему знаменателю», понуждение их к «зарабатыванию денег», реализации принципа «деньги следуют за учениками – шаги в направлении, противоположном мировым тенденциям.

Можно сказать, что недавно принятый «Закон об образовании» -это акт полной и безоговорочной капитуляции всего лучшего, что было в советском и российском просвещении перед либеральными реформами колониального образца. Модернизация и подобные реформы, как «гений и злодейство – две вещи несовместные». Деколонизация отечественной системы образования становится сейчас задачей общенационального масштаба.

Самоорганизация в пространстве знаний, образов, смыслов и ценностей всегда была очень важна для развития цивилизаций. У разных этносов в разные эпохи были свои любимые герои, мифы, сюжеты, произведения, предметы культуры. (Поэтому оттеснение литературы на периферию школьной программы, отказ от сочинения, ликвидация языка общения разных поколений между собой, должна рассматриваться как серьёзная угроза национальной безопасности.) Однако, возможно, когнитивным технологиям и крупным значимым сдвигам в культуре суждено сыграть ещё более важную роль в развитии человечества.

Попробуем заглянуть в будущее и понять, с чем будет связан следующий технологический уклад, следующая волна развития, черед которой, вероятно, придет в 2050-х годах.

По-видимому, «рост вширь» закончен, границы «общества потребления» уже видны, и находятся они весьма недалеко. Исследователи и эксперты всё чаще говорят о «вертикальном прогрессе». Вероятно, его основой станет развитие и удовлетворение интеллектуальных, эмоциональных, духовных потребностей самого человека. Эти соображения позволили выдвинуть профессору В.Е.Лепскому идею, в соответствии с которой стержнем VII технологического уклада станут высокие гуманитарные технологии. И если какие-то элементы этой «человекомерной экономики» можно будет предугадать сегодня, то, может быть, в России удастся «подтягивать» и «создавать» элементы VI уклада не выращивая его из V (что было бы естественным и очевидным), а опираясь на элементы VII уклада.

Для этого оригинального взгляда есть много оснований. «В конце» компьютерных и множества других технологий оказывается человек. Скорость эскадры определяется быстротой самого медленного корабля. И именно этим «медленным кораблем» все чаще и оказывается человек.

Кроме того, исчерпаны и «экстенсивные стратегии» развития культуры. Попробовано почти все. Например, это видно в живописи. Нарисована и «самая большая картина» и «самая маленькая картина», создан «Черный квадрат», а «актуальщики» утверждают, что предметом искусства может быть всё, включая унитаз, если он помещен в музейные интерьеры. В ходе развития киноискусства в течение всего ХХ века снималось одно табу за другим – то, считалось неприличным, непристойным, жестоким стало общедоступным. И поразительным образом эта «свобода», необходимость привлекать искусствоведов или авторитет международных фестивалей, чтобы доказать, что показанное не так безобразно, как выглядит на первый взгляд, оказалась проклятием для искусства, снизило и его эффект, и интерес к нему.

Видимо, и тут мы находимся в точке бифуркации. Постмодерн, распад культурного пространства, разделение «красоты» и «добра» также уменьшили возможности диалога культур, лежащих в основе разных цивилизаций.

Сейчас есть возможность «заточить» покупателей из больших социальных групп под покупку каких-либо товаров. «Заточить» в интересах конкретных компаний и людей. Возможно, уже в недалеком будущем с подобными практиками манипулирования общественным сознанием придется покончить.

Обсуждение контуров VII технологического уклада, возможность перехода человечества в целом (или его части) в «когнитивную фазу развития» – тема отдельного рассмотрения, исследования, стратегического прогноза. Однако, составляя расписание на завтра, полезно заглядывать в послезавтрашний день.

Высокие технологии и российские реалии

На въезде в столицу Малайзии стоит огромный плакат: «Нанотехнологии спасут нас!» При этом Малайзия – один из «тихоокеанских тигров» имеет огромные природные ресурсы и свой аналог «Газпрома». В Объединенных Арабских Эмиратах – очень богатой стране – к нанотехнологиям относятся со всей серьёзностью. Они заявлены в качестве одного из приоритетов национального развития.

Однако каждая страна ориентирует развитие этих технологий, исходя из своих нужд, потребностей, наиболее острых проблем. И комплекс SCBIN дает для этого все возможности. Под что они могли бы быть «заточены» в России? Обратим внимание только на один, парадоксальный вариант.

В своё время великий русский историк Николай Михайлович Карамзин вручал императору Александру I свой труд – «Историю Государства Российского» (см. слайд 23). Царь поинтересовался, в чем же главная идея русской истории. «Воруют-с», – последовал ответ.

Однако этим историческим фигурам, вероятно, и в голову не могло придти, в каком масштабе те же проблемы будут стоять перед Россией почти двести лет спустя. В самом деле, по оценкам экспертов, объём взяток, даваемых и принимаемых в России уже превышает национальный бюджет. Объём вывезенных из России капиталов оценивают более, чем в 1 триллион долларов (впрочем, недавно эксперты Генеральной прокуратуры озвучили цифру в 7 триллионов долларов. Примерно по миллиарду ежегодно в течении 20 лет… . При этом свойства социально-экономической системы таковы, что меры, направленные на стабилизацию и борьбу с коррупцией, парадоксальным образом дают противоположный эффект. Два недавних примера.

В ходе стабилизационной программы во время волны кризиса 2009 года было затрачено «на поддержку населения и реального сектора экономики» более 200 миллиардов долларов (более 1/3 Стабилизационного фонда. Этих средств было достаточно, чтобы создать 10 миллионов рабочих мест с зарплатой 20 тысяч рублей в месяц на три года.). Они пошли на «поддержание ликвидности» и «стабилизацию банковской системы России». По оценке Президента РФ, это было не лучшим решением. Основная часть средств была немедленно перенаправлена в западные банки, не дойдя до реального сектора экономики и социально незащищённых слоёв. Однако после кризиса число долларовых миллиардеров в России удвоилось. На каждого из этих людей приходится примерно полмиллиона человек за чертой бедности …

Есть выход из этой странной, кризисной ситуации? Обратимся к недавней истории. На рубеже 1990-2000-х годов в России имела место целая серия террористических актов. Не отрицая важности политической воли и работы спецслужб, следует обратить внимание на то, что в это время во взрывчатку производимую на заводах России начали добавлять химические маркеры – добавки, не меняющие свойства взрывчатого вещества, но позволяющие по микрочастицам, остающимся после взрыва, устанавливать, когда, на каком заводе и в составе какой партии была произведена данная взрывчатка. Это намного сузило возможности террористов.

Сейчас в контексте борьбы с коррупцией появляется реальная возможность сделать прозрачными и материальные, и финансовые потоки, опираясь на технологии SCBIN.

Подойдем к проблеме воровства, коррупции, криминала с технологической точки зрения, с позиций SCBIN – технологий.

Криминал предпочитает мрак, тайну, неизвестность. Поэтому очевидный путь противостояния ему – свет, ясность, прозрачность. Обсуждаемые технологии позволяют сейчас создать «прозрачный мир» в большой степени, чем когда-либо.

Признаем очевидное – финансовые потоки в огромной степени стали «электронными». Один из главных результатов глобализации и внедрения глобальных компьютерных сетей – возможность мгновенного перевода на другой конец Земли гигантских сумм. Но эти гигантские трансакции неизбежно оставляют следы, которые дают возможность сделать прозрачной деятельность любого банка и компании.

Инструменты для этого имеются. Например, программный комплекс «Ариадна», созданный под руководством профессора Торгово-финансовой академии М.М.Мусина, позволил проанализировать деятельность ряда крупнейших банков и компаний России и выяснить, каков объем «отмытых» ими криминальных средств и незаконных переводов денежных ресурсов за рубеж. Большое впечатление эти данные произвели в разгар первой волны кризиса (2009 год). На конференции «Высокие технологии. XXI век» были представлены данные по крупнейшим банкам и компаниям, «спасением» которых активно занималась российское правительство. Выяснилось, что выделенные из Стабилизационного фонда средства использовались не совсем так, а, точнее, совсем не так, как предполагалось. О наличии подобных инструментов хорошо осведомлено руководство страны и ряд силовых структур. Судя по сообщениям зарубежных экспертов, широкомасштабный мониторинг трансакций на мировых финансовых рынках проводится в США.

Однако, кроме финансовых важнейшую роль играют и материальные потоки. Но и их можно сделать прозрачными. И это было бы очень важно. Например, большую тревогу вызывает российский рынок лекарств. Советский Союз был биотехнологической и фармацевтической сверхдержавой – на весьма высоком уровне делался почти весь спектр существовавших тогда лекарственных средств. Однако в 1990-е годы при правлении Ельцина-Гайдара отечественная фармацевтика была практически уничтожена. Сейчас доля отечественных средств на рынке России не превышает 10%. Действующих субстанций – химической основы любых лекарств – Россия практически не делает. Страна «посажена» на зарубежные медикаменты.

Существуют различные оценки объема фальсификата, продаваемого как импортные средства. По оценкам экспертов Государственной Думы, речь идет о доле, колеблющейся от 5 до 60%. Эксперты силовых структур дают ещё более высокие значения. Фальсификат коснулся и жизненно важных лекарственных средств, то есть таких, без которых человек не может жить – инсулина, нейролептиков, средств, применяемых при онкологических заболеваниях, других лекарств. О лекарственной безопасности России в 2010 году впервые заговорил президент страны. Борьба с фальсификатом, обеспечение лекарственной безопасности страны были осознаны как один из национальных приоритетов.

Изготовление фальсификата может давать до 1000% прибыли на вкладываемые средства. Карл Маркс считал, что нет такого преступления, на которое капитал не пойдет за 300% прибыли. Поэтому достаточно понятно, насколько лакомым куском является эта сфера для криминала.

Есть ли возможность сделать материальные потоки прозрачными, опираясь на высокие технологии? Безусловно! Например, в России есть, по крайней мере, две группы исследователей, которые умеют ставить нанометки внутрь помечаемого объекта. Эта метка находится внутри вещества и не поддается подделке, и, в то же время, весьма легко считывается. Способ её нанесения достаточно универсален. Например, можно метить запчасти к автомобилям, что может ликвидировать рынок краденых автомобилей в России («перебивка номеров» в этом случае станет бесполезной). То же относится и к запчастям для самолетов – за этим существенное снижение аварийности воздушных судов. Можно метить драгоценные камни, искусственные хрусталики, предметы антиквариата, резко сужая возможности криминала.

Наконец, есть ещё один способ решить ту же проблему, используя возможности интернета и новые информационные технологии. Криптография – «тайнопись» – была до 1980-х годов уделом спецслужб, дипломатических ведомств, носителей государственных секретов. Однако развитие телекоммуникаций, обслуживание больших потоков банковской информации привело к научной революции в этой сфере. Появилась новая область деятельности, называемая «криптографией с открытым ключом», которая многократно расширила возможности шифровать информацию и круг людей, который начал этим пользоваться.

Суть дела в общих чертах формулируется поразительно просто. Процедура шифрования может быть сообщена всем желающим, получившееся в результате сообщение может передаваться по открытым каналам (и, соответственно, перехватываться всеми, кто им интересуется). Однако расшифровка полученного сообщения оказывается связана со сложной математической задачей.

В этой области «простыми» называются задачи, которые требуют от компьютера N^α действий для своего решения, где N – размерность обрабатываемого массива, α – постоянный показатель степени (Например, для сложения двух чисел, имеющих N разрядов требуется ~ N действий, для перемножения двух матриц размерности NxN нужно N³ действий, для упорядочения массива из N чисел достаточно ~ N·ln N действий. Все эти задачи являются простыми). Задачи, в которых зависимость числа операций растет быстрее, чем любая степень, называется «сложными». (Пример сложной проблемы – задача коммивояжера. На плоскости расположено N городов. Коммивояжеру требуется объехать их все, чтобы его общий путь был минимален. Трудность тут в том, что нужно выбрать один вариант из очень многих. Первый город можно выбрать N способами, второй N – 1 способом, третий N – 2 - мя. Итак, общее число вариантов равно M = N(N – 1)...1 = N!. В соответствии с формулой Стирлинга N! ≈ √N(N/e)^N при больших N. То есть задача является сложной. Например, уже при N =100 число вариантов, которые надо рассмотреть, многократно превышает и возможности компьютеров, и число атомов во вселенной. В ряде алгоритмов задача коммивояжера также используется для шифрования.) Итак, Вы шифруете данные, касающиеся данной упаковки таблеток, а при продаже считываете код и отправляете в удостоверяющий центр, и он вам немедленно сообщает, что же вы на самом деле покупаете.

Впрочем, мало иметь возможности. Ими надо ещё и пользоваться.

Огромное количество грузов перевозится по дорогам страны трейлерами и фурами, путешествует по железным дорогам. Среди них и опасные грузы и те, которым вообще не следовало бы оказываться в данное время в данном месте. Системы дистанционного зондирования позволяют, используя космическую группировку спутников, полностью контролировать ситуацию. И в этой четкости и наблюдаемости заинтересовано большинство населения страны.

Притчей во языцах стали нарушения на дорогах и действии ГАИ-ГИБДД, милиции, которая уже стала полицией. И действительно, сравнение здесь не в пользу России, на дорогах которой гибнет ежегодно около 35 тысяч человек. В США гибнет около 40 тысяч, но автомобилей там примерно в 10 раз больше, чем в России. Значит дела у нас примерно в 10 раз хуже, чем у них.

Но и эта сфера может быть сделана «прозрачной» уже на современном уровне технологий. На обычную флэшку можно в течение года записывать скорость и положение транспортного средства. А в конце года, например, выяснять, где и почему была превышена скорость, фиксировать нарушения правил и сразу «скопом» брать все полагающиеся за год штрафы (как и делают в ряде европейских стран).

Однако в ближайшее время можно будет пойти ещё дальше. Уже сейчас навигатор с легкостью определяет положение автомобиля и дает рекомендации по выбору пути к месту назначения. Однако можно представить геоинформационную систему района, в которую «записываются» траектории передвижения всех транспортных средств, попавших в него, состояния светофоров, дорог и т.д. Тогда любое столкновение машин в этом случае можно будет тут же просмотреть, как в компьютерной игре.

Наконец, технические возможности уже позволяют записывать всё происходящее с человеком, всё что он видит, слышит, говорит, фиксировать состояние его организма. Записывать в режиме реального времени всё, от рождения до смерти …

В этом случае мы просто придем к другой цивилизации, где «интимного пространства», «личного времени, не фиксируемого другими» просто не будет. И то, и другое – очень важные характеристики нашего мира, которые мы связываем с личной свободой. Будет ли и какой свобода в «прозрачном мире», в «обнаженной реальности»? Космонавты, подписывая документы, фиксирующие их права и обязанности на борту космического корабля, иногда обращают внимание на пункт, гарантирующий, что в течение некоторого времени с Земли за ним не следят, и фиксирующий это время. Это, оказывается, для психологического равновесия исследователей очень важно.

Подводя итог, можно сказать, что уже сейчас, на нынешнем уровне SCBIN - технологий множество важных сфер жизнедеятельности могут быть сделаны прозрачными. Деятельность воров, жуликов и мошенников можно сделать наглядной, ясной, очевидной для всех. Но этого недостаточно …

Тут приходит черед социальных технологий. Обществу мало знать о творящихся преступлениях. Оно должно ощущать моральную правоту и решимость, чтобы пресекать их, выявлять, выдвигать и поддерживать людей, которые могут и готовы делать это. И здесь смыслы, ценности, надежды, идеалы, мировоззрение, адекватное задачам, которые решает цивилизация, становятся главным ресурсом. Без этого ресурса самые совершенные технические средства своей роли не сыграют.

«Большая наука» и «нанотехнологическая инициатива»

Годы, прошедшие с момента провозглашения нанотехнологических программ и в мире, и в России показали, что многими серьёзными учеными она как вызов, как возможность для междисциплинарного синтеза, как способ перейти на более высокий уровень понимания природы, общества и человека, не воспринимается.

Одни считают её «брендом, под который дают деньги», другие, следуя своему научному консерватизму, утверждают, что они и так всю жизнь только и занимаются нанотехнологиями.

Тут есть déjà vu. В своё время, когда до России дошли слухи, что в Германии профессор Герман Хакен выдвинул междисциплинарный подход, называемый «синергетикой» под Горьким проходила конференция «Нелинейные волны». Конференция очень популярная, известная, да и вопросы нелинейной науки, которые там обсуждались, непосредственно касались синергетической проблематики. И на этом форуме решили провести круглый стол «про синергетику». И многие участники конференции, среди которых были крупные ученые, один за другим выходили и говорили: «Я Хакена не читал, но подход…», и ругали синергетику почем зря. «Да вообще все умные люди только и занимаются синергетикой, а они там только слова придумывают». И среди всех вышел худенький мальчик – ныне профессор Г.Т.Гурия – и сказал «А я читал Хакена и могу объяснить …». Большую роль в «объяснении» в то время сыграл и выдающийся переводчик (он перевел около 110 книг, владея 20 языками), блестящий популяризатор науки, глубокий ученый Ю.А.Данилов.

Третья, немногочисленная группа, комментирующая нанотехнологии, сосредотачивается на персоналиях и на том, сколько денег будет потрачено, и какая их часть разворована. Однако есть и четвертая группа, проводящая четкую грань между большой, настоящей, фундаментальной наукой и второстепенными приложениями (к каковым и относится нанонаука), которыми, конечно, надо заниматься, но, разумеется, не переоценивая их роли и места.

Аналогичная ситуация в своё время имела место в прикладной математике. Использование компьютеров потребовало стремительного развития вычислительной математики и теории алгоритмов, новых моделей. Однако, диссертационные работы, посвященные вычислительной математике, с трудом воспринимались членами диссертационного совета ИПМ. Многие его члены, привыкшие к классическим математическим исследованиям, к теоремам существования и единственности, к широкому использованию специальных функций, с недоумением спрашивали: «В чем же здесь наука?» И председателю совета – выдающемуся математику и механику, академику М.В. Келдышу – приходилось убеждать коллег, что уже в ближайшие годы это направление станет магистральным путем развития прикладной математики. Он оказался прав.

Через некоторое время точно та же ситуация повторилась с работами по системному программированию, основы которого в нашей стране создавались в ИПМ. Эти работы с трудом обретали права гражданства.

Поэтому подобное развитие отношения ученых, проходящее через последовательность, – «Это просто несерьёзно» - «В этом что-то есть» - «Это очевидно, вполне закономерно»- представляется вполне нормальным и естественным.

В большой степени именно этот путь проходит нанонаука, переживая время недоверия и снисходительности. Однако важно, чтобы он поскорее закончился, поскольку ответы на многие фундаментальные вопросы, поставленные современной наукой, находятся именно на этом уровне. Вместо пространных рассуждений здесь проще привести один конкретный пример.

В конце ХХ века кардинально поменялся вектор развития естествознания. В самом деле, ещё в 1960-х годах считалось, что ключевые загадки науки связаны либо со сверхмалыми масштабами – элементарные частицы, кварки, глюоны, первые мгновения после Большого взрыва. Либо, напротив, величие и глубина научных возможностей позволила заниматься космологией, заглядывать в глубины вселенной, изучать метагалактики, кварки, черные дыры. Чтобы отвечать на первый круг вопросов возводились огромные ускорители, ценою в миллиарды долларов, и создавались масштабные, уникальные, многоуровневые системы обработки экспериментальных данных. Второй круг проблем заставлял строить грандиозные радиотелескопы, выводить исследовательские инструменты в космос, разворачивать «интерферометры со сверхдлинной базой». Череда нобелевских премий, полученных за пионерские достижения в этих областях – наглядное свидетельство того, что основная тенденция была именно такой.

Однако уже в то время, в период научной эйфории, выдающийся советский физик, сотрудник ИПМ, академик Яков Борисович Зельдович предсказывал недалекий закат «ускорительной науки». Технологические возможности движения по этому пути ограничены – можно, к примеру, создать инструмент с радиусом кольца ускорителя в 80 километров, а вот уже в 800 навряд ли… (Я.Б. Зельдович предлагал развивать космомикрофизику – научное направление, рассматривающее саму вселенную как гигантский ускоритель. Главный «эксперимент» на этом «приборе» был поставлен в момент Большого взрыва и задача ученых - по астрофизическим данным, дошедшим до нас, восстановить свойства тех «первосущностей», которые возникли «в начале времени». Классический платоновский миф на новый лад).

Но, как выяснилось, дело не только в технологических ограничениях, огромной цене проектов (возможно, андронный коллайдер – последняя или предпоследняя «игрушка», которую человечество подарило своим специалистам, занимающимися элементарными частицами), труднейших технических проблемах. Всё гораздо сложнее. Оказалось, что «приращение знания» на пределе возможностей, с переходом на сверхмалые и сверхбольшие масштабы, быстро уменьшается. Влияние «рекордных достижений» на другие области физики, на фундаментальные исследования в целом, падает.

В физике известно четыре типа фундаментальных взаимодействий – электромагнитные, гравитационные, сильные и слабые. Одним из триумфов теоретической физики ХХ века является теория электрослабого взаимодействия (Нобелевская премия Вайнберга и Салама, позволившая с единых позиций, в рамках одних уравнений рассматривать слабые и электромагнитные взаимодействия). И тут же возникла идея Великого Объединения – единой теории всего – которая позволила бы с единой точки зрения рассматривать все четыре типа взаимодействий.

Заметим, что в рамках ряда теорий на эволюцию всех четырех взаимодействий смотрят с позиций нелинейной науки. Считается, что вначале константы взаимодействий были одинаковы, а дальше, по мере «развития мира», происходили «бифуркации», в ходе которых одни константы начинали зависеть от времени не так, как другие. В результате сложился наш мир, в котором постоянные разных взаимодействий отличается на много порядков (например электромагнитная постоянная α = 1/137, а гравитационная имеет порядок 10^-42 …). Несмотря на громадное отличие этих величин, как выяснили ученые в ХХ веке, мировые константы удивительным образом согласованы. Если бы некоторые из них отличались от нынешних значений на несколько процентов, то ни жизни, ни сознания не возникло бы! Это утверждение получило название антропного принципа. Но всё получилось так, как получилось. Мозаика сложилась.

Но ведь хочется не только изумиться и порадоваться уникальности того времени и места во вселенной, в котором мы оказались. Хотелось бы пойти дальше и понять. А что, собственно, сложилось? В чем состоит феномен сознания? Каковы достаточные условия возникновения жизни на планете (эту глубокую конкретную формулировку предложил директор Института геохимии РАН, академик Э.М.Галимов).

По-видимому, ответы на сформулированные вопросы непосредственно связаны с развитием обсуждаемой в этом тексте SCBIN-парадигмы и с развитием междисциплинарных подходов.

Одной из самых плодотворных математических абстракций ХХ века является концепция машины Тьюринга. С помощью этой машины Тьюринг решил формализовать понятие вычислительной процедуры или алгоритма. Машина представляет собой некую считывающую головку, которая может находиться в одном из конечного числа состояний. Эта головка считывает то, что записано на бесконечной ленте. В зависимости от воспринятого символа она может изменить своё внутреннее состояние, сдвинуть бесконечную ленту вправо или влево или завершить свою работу. Предполагается, что на ленте находится бесконечная последовательность нулей и единиц.

Сейчас, когда компьютеры стали неотъемлемой частью нашей жизни, идея Тьюринга кажется очевидной. «Лента» – это ни что иное, как образ памяти устройства, куда записывается и начальные данные, и сама программа, которая должна быть выполнена, и результат вычислений. Головка – образ исполнительного устройства, процессора, который выполняет команды, записанные на ленте. Переводя её на язык своих внутренних состояний и элементарных действий.

Несмотря на «схематизм» и «примитивность» этого устройства практически все цифровые вычислительные системы от карманных калькуляторов до гигантских суперкомпьютеров представляют собой реализацию машины Тьюринга (впрочем, ограниченную объёмами памяти, быстродействием и т.д. – «лента» в этих несовершенных воплощениях идеальной машины, всегда бывает конечной).

Вместе с тем, в 1930-е годы, когда машина Тьюринга была описана в научной литературе, она воспринималась как странная математическая фантазия, абстрактная игра с символами, на практическое воплощение которой надеяться не приходится. И можно только удивляться научной смелости исследователя, выдвинувшего в то время, задолго до когнитивной эры, тезис Тьюринга. В соответствии с ним любые формальные алгоритмы, отражающие вычислительные процессы, могут быть реализованы в виде одного из вариантов машины Тьюринга.

Довольно быстро выяснили, что ряд чисел, являющихся «ответами» соответствующих задач, например, √2 =1,414213562… можно рассчитать с помощью подобной процедуры, (их стали называть вычислимыми). Однако наряду с ними существуют и невычислимые числа, которые не могут быть получены с помощью подобной процедуры.

Понятно, что, исследуя проблемы оперирования числами, доступные машине Тьюринга, мы можем прийти к матрицам, векторам, операциям с символами, к огромному количеству математических задач, которые могут быть переформулированы как вычислительные. Машин Тьюринга существует бесконечно много и в силу конечности числа внутренних состояний головки их можно пронумеровать 1,2,…n. С другой стороны, и записанное на бесконечной ленте можно рассматривать как некое число 1,2,…m.

Свою теорию Тьюринг строил в надежде ответить на вопрос, поставленный великим математиком Давидом Гильбертом – существует ли некая механическая процедура для решения всех математических задач, принадлежащих к некоторому широкому, но вполне определенному классу. Тьюринг показал, что этот вопрос можно перефразировать так: остановится ли машина Тьюринга, если на её вход поступит число m?

Тьюринг показал, что не может быть общего алгоритма для решения математических задач. Проблема разрешимости, поставленная Гильбертом, не имеет решения. Иными словами, не существует ни одного алгоритма, который позволил бы решать любую математическую задачу или давал ответ на вопрос об остановке любой машины Тьюринга при любых вводимых в неё числах.

Это не означает, что не удастся, проявив изобретательность и вложив достаточно много труда, решить данную конкретную задачу. Трудность состоит в том, что неизвестно, какой из имеющихся алгоритмов применять в том или ином случае.

Этот фундаментальный результат, полученный в ХХ веке Тьюрингом и независимо от него Черчем, по сути, очерчивает границы не только вычислительной математики, но и всей математики в целом.

Этот результат дает конкретный, содержательный ответ на вопрос, поставленный выдающимся философом и математиком Рене Декартом. В трактате «О методе» он ставит вопрос об универсальном способе решения всех математических задач. Поскольку многие классические задачи, считавшиеся во времена Декарта фундаментальными, пришли от древних греков и касались геометрических объектов, то Декарт размышлял, в первую очередь, о них. Он показывал, как можно свести проблемы пересечения прямых и кривых, задачи на построение к решению алгебраических уравнений или систем таковых. Алгебра казалось тогда чем-то более простым и доступным, чем геометрия. На этом пути была построена аналитическая геометрия – глубокая и содержательная математическая теория, позволяющая переходить в одних случаях с геометрического языка на алгебраический, в других осуществлять обратный переход.

Тьюринг и Черч поставили точку в этой главе математических исследований – общего способа решения всех математических задач - «математика из машины» - не существует.

Вместе с тем, с 1970-х годов, в ходе развития кибернетики, образ машины Тьюринга стал очень популярной метафорой для описания и моделирования человеческого мышления. Психологи оперировали такими понятиями, как «число внутренних состояний», «объем внимания», «оперативная и долговременная память».

Но научные теории обладают большим влиянием – то, что вначале являлось предположением или метафорой, сначала стало восприниматься как модель, а потом вообще как полная очевидность. Иными словами, очевидным стало казаться, что мы , как и компьютеры, представляем собой в сфере рационального мышления несовершенное воплощение машины Тьюринга. Оставалось лишь выяснить ключевые «технические детали» - как организована связь с «периферией», с органами чувств, каким образом кодируется и обрабатывается информация, что является образцами и носителями тех самых дискретных состояний, которые играют важную роль в работе тьюринговой машины.

Однако в течение последнего десятилетия работы профессора математики Оксфордского университета Роджера Пенроуза взорвали ситуацию, предложив совершенно другой взгляд на проблему сознания.

Поле исследований Р. Пенроуза очень широко – от проблем космологии и квантовой гравитации до математической физики и комбинаторной геометрии.

Задача, с которой связано сомнение в компьютерной метафоре сознания, кажется простой и странной (см. слайд 24). Эта задача касается замощения плоскости набором плиток определенной формы. Иными словами, плитки следует расположить впритык друг к другу без пробелов и наложений. Простейший пример замощения плоскости прямоугольниками – обычный паркет. Если бы мы хотели замостить плоскость правильными многоугольниками, то это можно было бы сделать с помощью равносторонних треугольников, квадратов и шестиугольников.

Усложним задачу. Будем считать, что плитки по форме одинаковы, но покрашены в несколько цветов. Например, черные и белые. Спросим себя, можем ли мы заполнить с их помощью плоскость непериодическим образом. Иными словами, если двигаться вдоль какого-то направления, то регулярной последовательности черных и белых плиток при непериодическом заполнении мы бы не увидели, какое бы направление не выбрали.

В каких-то случаях ответ очевиден. Пусть плитки имеют форму квадратиков. Тогда можно заполнить плоскость периодическим образом. Чтобы представить это, достаточно вообразить бесконечную шахматную доску. С другой стороны, имея в виду какое-нибудь иррациональное число в двоичной записи, и каким-либо образом отражая эту бесконечную последовательность нулей и единиц на плоскость, можно заполнить её непериодическим образом (например, сопоставляя нулику белую плитку, единице – черную).

Зададим себе вопрос, который волновал многих математиков, и в том числе Роджера Пенроуза – а существует ли такой набор плиток, с помощью которых можно замостить плоскость только непериодическим образом. Первые результаты полученные в этой области, показали, насколько сложной является задача. Исследователям удалось доказать, что существует набор более, чем из 100 тысяч плиток, которые обеспечивают только непериодические замощение плоскости. Другие ученые уменьшили число плиток в подобном наборе. И, наконец, Роджеру Пенроузу удалось сократить этот набор до двух плиток. Трудно поверить, но такие плитки действительно существуют! (см. слайд).

Однако, получив решение этой замечательной проблемы, ученый задумался о её природе. Удалось показать, что решение этой задачи не обладает свойством вычислимости – нельзя придумать алгоритм для машины Тьюринга, который стандартным, регулярным образом вычислял бы, является ли предъявленный набор плиток решением задачи о непериодическом замощении или нет.

Но если это так, то наше сознание оказывается чем-то большим, чем машина Тьюринга или обычный компьютер. Откуда же берется эта невычислимость, которая позволяет решать сложные задачи, недоступные вычислительным машинам?

Обдумывая эту проблему, Р. Пенроуз выдвинул смелую гипотезу, проверкой которой сейчас занят ряд лабораторий. Что такое новая информация, акт творчества, принятие решения? По сути, это в большей степени случайный выбор одного из сравнимых между собой вариантов (в противном случае выбирать бы не приходилось, всё и так было бы ясно). Но на каком же уровне происходит этот выбор?

Стандартный подход предполагает, что этот выбор делается на уровне всего мозга в целом (который в основных чертах похож на искусственные нейронные сети, создаваемые учеными), хотя, безусловно, мозг реализует свои алгоритмы на гораздо более высоком уровне, чем тот, который сегодня доступен суперкомпьютерам. Та же ключевая идея синергетики: сознание – свойство целого (мозга), отдельные части которого (клетки) им не обладают.

По мысли Р.Пенроуза, дело обстоит совершенно иначе. Разгадка тайны сознания находится на уровне квантовомеханических процессов, происходящих в отдельной клетке. Иными словами, каждая из клеток определенного типа может «делать выбор», «создавать информацию», вести себя как своеобразный квантовый компьютер! Иными словами, мозг при таком взгляде выступает как гигантский оркестр, роль дирижера в котором могут брать на себя отдельные клетки.

По мысли Р.Пенроуза, теории сознания пока не удается создать именно потому, что в самой нашей квантовомеханической картине мира есть существенные пробелы. В самом деле, один из ключевых феноменов квантовой теории – редукция волнового пакета. Для -функции, позволяющей определить вероятность положения микрочастицы в данном месте, в данный момент времени, пишется фундаментальное уравнение (уравнение Шредингера), отражающее волновые свойства частицы (например электрона). Но когда электрон попадает на фотопленку или экран, то он удивительным образом становится не волной, а частицей. Кажется, что именно акт наблюдения или воздействия и превратил волну в частицу (имея в виду процедуру «наблюдения» за частицей, Р. Пенроуз называет этот процесс «субъективной редукцией»).

Этот феномен играет ключевую роль в квантовой механике. Именно он позволяет наблюдать с помощью макроприборов микрочастицы. Он является основой множества процессов. Именно он коренным образом отличает квантовую механику от классической – акт наблюдения влияет на характеристики микрочастицы. Различная трактовка редукции волнового пакета лежит в основе знаменитой дискуссии Бора и Эйнштейна. Тем не менее, по поводу фундаментального явления не только нет единого мнения, но и не удается «писать формул» и анализировать на следующем, более глубоком уровне понимания. Но поскольку квантовую механику уже преподают без малого сто лет, и студенты многих поколений выучили ответы, которые успокаивают их профессоров, то к этому просто привыкли.

Вполне возможно, что уже следующее поколение будет воспринимать нынешнюю ситуацию в квантовой механике с недоумением – в вычислениях без понимания есть нечто неполноценное.

Квантовая механика определяет, по своей сути, значения, которые может принять измеренная физическая величина, и вероятности, с которыми может быть измерено одно из этих значений. То есть именно измерение «осуществляет» акт выбора из нескольких альтернативных возможностей.

По мысли Р.Пенроуза, существует ещё один тип редукции волнового пакета, который он назвал «объективной редукцией». По его теории, в ансамбле взаимодействующих квантовомеханических частиц «за которым никто не наблюдает» время от времени возникают своеобразные «процедуры голосования». При этом все взаимодействующие частицы переходят в одно состояние, на какое-то время система «делает выбор», приобретая классические свойства, а затем вновь начинает жить по вероятностным квантовомеханическим законам. Именно этот «акт голосования», «процесс объективной редукции» играет ключевую роль в возникновении сознания, в выборе альтернативы. Само сознание при таком подходе оказывается феноменом наномасштаба и предметом исследования нанонауки!

Но есть ли в клетках «элементная база», чтобы использовать этот гипотетический механизм (который ещё предстоит экспериментально обнаружить или убедительно показать отсутствие такового)?

Профессор Стюарт Хаммероф из Аризонского университета в Тусоне считает, что наиболее вероятными кандидатами на роль таких «квантовых компьютеров» является микротрубочки цитоскелета. Они представляют собой важную часть «скелета» клетки и имеют диаметр примерно 25 нм. Эти биологические структуры состоят из молекул-димеров – тубулинов. Последние могут находится, по крайней мере, в двух состояниях или, как говорят биологи, конформациях. Для того, чтобы произошло «переключение» из одной конформации в другую, достаточно, чтобы единственный электрон изменил своё положение в молекуле. Поверхность микротрубочки состоит из тубулинов, расположенных в узлах правильной решетки. Конформация тубулина зависит от конформаций его ближайших соседей. Модели схожего типа, называемые клеточными автоматами, математики исследуют более полувека. Удалось доказать, что некоторые из таких систем эквивалентны машине Тьюринга, то есть способны к вычислениям любой сложности. Как видим, и тут есть серьёзная основа для дальнейших поисков и исследований.

Удачная, интересная постановка задачи во многом предопределяет дальнейший успех. И здесь, судя по всему, она есть. Предположим, что основная линия теории Пенроуза будет убедительно подтверждена экспериментально. Это означало бы, что проблема сознания – традиционный объект философских исследований и когнитивного анализа – окажется связана с необычным поведением биологических молекул, а это поведение – с новыми квантовомеханическими явлениями. По-видимому, это была бы более масштабная научная революция, чем построенные теории Великого объединения. Эту научную революцию – грандиозный междисциплинарный проект, непосредственно связанный с SCBIN-парадигмой, впору было бы назваться Большим Синтезом. По-видимому, ближайшие годы покажут, насколько оправданы сегодняшние надежды, и приведет ли к успеху та дерзкая попытка, которую учёные предпринимают сейчас.

Над пропастью двух культур

Посмотрим ещё раз с птичьего полета на развитие науки. Вернемся к тому вопросу, который в 1950-х годах поставил британский писатель и физик Чарльз Сноу. По его мысли, серьёзной угрозой для человечества является «пропасть двух культур». С одной стороны это естественнонаучная культура, устремленная в будущее, опирающаяся на эксперимент, формализованные модели, широко использующая математическое знание. Она отвечает на вопрос «как». С другой стороны, это гуманитарная культура, опирающаяся на традицию, авторитет, смотрящая в прошлое, отвечающая на вопрос «что». Отсутствие взаимопонимания, взаимное недоверие, отрицание подходов и результатов коллег расшатывают науку как социальный институт (см. слайд 25).

Наука, в значительной мере, способствует рациональному восприятию реальности – формированию здравого смысла общества. Возможность доказывать, проверять, экспериментировать, моделировать реальность – важнейшие социальные функции науки – делают её инструментом рефлексии общества. Наконец, способность прогнозировать и трезво оценивать имеющиеся возможности и набор возможных целей, стратегий, рисков делают её основой мировоззрения.

Поэтому и нынешнее состояние науки, и отношение к ней в обществе нельзя считать удовлетворительным. Нынешнее состояние умов прозорливо предвидел лауреат Нобелевской премии по литературе Герман Гессе ещё в 1940-х годах. Он назвал это время «фельетонной эпохой». Оно отличается настойчивыми попытками принизить высокие смыслы, идеалы, выдающиеся достижения человеческого разума. И средства он описал также весьма ясно – надо даже выдающихся людей судить не по их делам, а по словам и стараться задавать им вопросы в тех областях, в которых они несведущи. Кроме того и науку, и образование, и искусство надо представить «услугами», которые граждане могут купить, а тех, кто работает в этих областях – ловкачами, которые нашли такой забавный способ зарабатывания денежек. (Вспомним ключевой вопрос, который с огромным интересом и страстным любопытством обсуждался в 2010 году значительной частью российской прессы: «Ну почему же Перельман не взял миллион?!») и трактовку нашими реформаторами образования как «услуги».

Авторам довелось слушать уважаемого профессора, сотрудника института философии РАН, который вполне серьёзно доказывал, что «секта математиков», «общество химиков», «союз историков» и прочие со временем будут такими же сектами, как сегодня многие маргинальные течения, например, торговцы «заряженной водой» или «настоящие деревенские знахари в 10 поколениях». Попытки смешать науку и религию вообще стали излюбленным занятием многих телеканалов, газет, общественных организаций и ряда политических сил да и некоторых руководителей Академии.

Прогноз Чарльза Сноу оправдался – социальный кризис науки, деградация и девальвация ученых званий, степеней, самой профессии исследователя – в значительной мере проявление пропасти двух культур.

Многие выдающиеся ученые прошлого были людьми, объединявшими в себе и естественнонаучный, и гуманитарный взгляд на реальность. Инженер и художник Леонардо-да-Винчи, математик и философ Декарт, физик, финансист, математик и историк Ньютон, инженер, экономист, химик, демограф Менделеев…

Тем не менее, пропасть между «естественниками» и «гуманитариями» едва наметившаяся в XIX веке, к середине ХХ века стала очень большой. На рубеже XXI века, присутствие на многих конференциях заставляет вспомнить крылатое выражение Козьмы Пруткова: «Специалист подобен флюсу. Полнота его односторонняя».

Один из создателей квантовой механики – Евгений Вигнер – в книге «Этюды о симметрии» поместил статью-размышление о пределах науки. Среди прочих он обращал внимание на три препятствия, которые в ближайшее десятилетия должны были бы сильно затормозить, а то и остановить прогресс науки.

Первое препятствие – слишком большой путь к переднему краю многих областей. Путь к освоению уже понятого и сделанного оказывается настолько долгим, что на самостоятельное научное творчество у многих исследователей, по сути, не будет оставаться времени.

Второе – эффект Вавилонской башни – утрата общего языка. Даже ученые, работающие в близких областях и принимающие участие в одних и тех же конференциях, всё хуже понимают друг друга.

Третье – кризис в построении научной картины мира. По мысли Е. Вигнера, лишь две науки претендуют на осмысление и познание мира во всей его полноте.

Это физика, которая может разложить мир на простейшие сущности. В принципе, теория элементарных частиц должна позволить построить теорию атомного ядра. Следующий шаг – уже неплохо понятый – атомная физика, созданная на основе квантовой теории. Её раздел – квантовая химия дает надежду на построение детальной содержательной теории всех химических превращений. Но живые организмы – это во многом «химические (и, можно добавить, электромагнитные) машины». И уже все чаще говорят о нанобиологии, нанобиотехнологиях, бионанотехнологиях и т.д.

Права психологии на всеобщность определяется тем, что мир дан нам в ощущениях. И, ставя себя в положение узников в пещере в платоновском мифе, мы можем спросить, что и как мы воспринимаем, каковы объективные законы субъективного восприятия, и что же может порождать те тени, которые мы видим на противоположной стене пещеры. Е. Вигнер делает неутешительный вывод. Век науки прошел. Мы, как человечество - подошли к пределам своих познавательных возможностей.

Развитие междисциплинарных подходов, большие перспективы становления SCBIN-программ и, в частности, когнитивных исследований, дают основания для гораздо более оптимистичных оценок.

В самом деле, возвращаясь к образовательным технологиям, можно сказать, что именно здесь сейчас происходит прорыв. Когнитивные исследования, новые алгоритмы обучения уже в ряде случаев помогли найти «царский путь». В то же время междисциплинарные подходы помогают выявлять главное, «учат учиться». Альберт Эйнштейн как-то сказал о духе науки ХХ века: «Мы ничего не хотим знать, но всё хотим понимать». Многие информационные технологии уже во многом помогли продвинуться к воплощению «эйнштейновского императива».

Синдром Вавилонской башни говорит об очень серьёзной болезни науки. Достаточно «выбить» или перенаправить в иные сферы несколько поколений ярких талантливых умов, и возродить, зажечь огонь знания вновь оказывается очень трудно. Опыт «темных веков» и других кризисных периодов в истории это наглядно показывает. Тем не менее, на наш взгляд, это болезнь роста. И лекарством от неё же уже становятся междисциплинарные подходы, предлагаемые ими «языки» общения исследователей из разных областей, самоорганизация вокруг ключевых научных проектов и проблем – параметров порядка в современном пространстве знаний. Для представителей многих классических областей это становится всё более очевидным. И это хороший знак.

Построение научной картины мира крайне важно. И здесь мы рассказали о нескольких её фрагментах, которые вероятно, будут занимать в ней важное место. Есть идея Большого Синтеза, другие волнующие проекты. Поэтому и здесь есть перспектива.

Один из главных выводов синергетики – будущее неединственно. В точках бифуркациях происходит выбор, открывается дверь в ту или иную реальность. Развитие парадигмы SCBIN – это шанс для всего мира. Ещё в большей мере это шанс для России на нынешнем рубеже, когда происходит «передача карт Истории».

И чем раньше это будет осознанно самими исследователями, элитами, обществом, тем больше шансов не упустить открывающиеся возможности.