Подрывные инновации: будущее технологий и общества

– сельское хозяйство – биотехнология и генная инженерия используются для повышения производительности и эффективности сельскохозяйственных методов, включая создание генетически модифицированных культур устойчивых к вредителям или болезням, а так же способных переносить экстремальные погодные условия. Эти технологии также используются для улучшения питательной ценности сельскохозяйственных культур, например, при выращивании «золотого риса», обогащенного витамином А;

– промышленные продукты и материалы – биотехнологии и генная инженерия используются здесь для разработки новых и более устойчивых промышленных продуктов и материалов, таких как биотопливо, биопластики и биохимические вещества. Эти технологии также используются для разработки новых методов производства традиционных продуктов, таких как использование микроорганизмов для производства химикатов или других материалов;

– применение в окружающей среде – биотехнология и генная инженерия используются для разработки новых технологий и подходов к решению экологических проблем, таких как создание генетически модифицированных деревьев, более устойчивых к вредителям или болезням, или использование микроорганизмов для очистки разливов нефти или других загрязнители окружающей среды. По мнению Организации биотехнологической промышленности (BIO), биотехнология поможет нам смягчить последствия изменения климата, например, сократить выбросы парниковых газов.

В целом, биотехнология и генная инженерия имеют широкий спектр текущих и потенциальных применений, которые потенциально могут повлиять на различные сектора и отрасли экономики, и эти технологии, вероятно, будут продолжать развиваться и играть все более важную роль в ближайшие годы. Исследования Всемирного банка показывают, что генная инженерия и биотехнология являются самым быстрорастущим технологическим сектором в мире, при этом ожидается, что мировой рынок биотехнологий в 2023 году достигнет 765 миллиардов долларов.

Аналитические исследования Национального совета по науке (NSB) показали, что инвестиции в биотехнологические исследования и разработки (НИОКР) в США росли в среднем на 6,5% в год в период с 2000 по 2016 год, достигнув 87 миллиардов долларов в 2016 году. По данным Национального научного фонда (NSF), в биотехнологической отрасли США в 2019 году было занято около 710 000 человек, и, по прогнозам, к 2026 году будет создано еще 4,3 миллиона рабочих мест.

Использование биотехнологии и генной инженерии поднимает ряд вопросов этического свойства, включая вопросы, связанные с модификацией живых организмов, возможностью использования этих технологий во вред людям, а также потенциальным воздействием этих технологий на общество. Восприятие общественностью биотехнологии и генной инженерии может быть ключевым фактором успеха или неудачи этих технологий. Важно обеспечить широкое общественное понимание и поддержку этих технологий, прозрачное и оперативное решение любых проблем, а также безопасность и этичное использования этих технологий. Для этого национальными и международными организациями должны быть разработаны руководящие принципы и правила, а также проводиться надзор за перспективными исследованиями и разработками.

Этические проблемы и социальные вызовы

Использование новых разработок в области биотехнологии и генной инженерии создаёт ряд проблем, которые следует решать в ближайшей перспективе. Перечислим некоторые из ключевых проблем, выявленных в этой области:

– благополучие животных – при использовании животных в биотехнологических и генно-инженерных исследованиях возникают этические вопросы, связанные с обращением с этими животными, использованием животных для экспериментов, условиями содержания животных и потенциальным воздействием этих технологий на популяции животных;

– субъекты-люди – использование людей в исследованиях в области биотехнологии и генной инженерии также поднимает этические вопросы, в том числе вопросы, связанные с информированным согласием, защитой уязвимых групп населения, а также потенциальными рисками с применением этих технологий в долгосрочной перспективе;

воздействие на окружающую среду – при использовании биотехнологий и генной инженерии может оказываться значительное воздействие на окружающую среду, включая потенциальные риски внедрения генетически модифицированных организмов в окружающую среду или потенциальное воздействие этих технологий на биоразнообразие;

– генно-модифицированные организмы (ГМО) – использование ГМО в сельском хозяйстве может привести к вытеснению традиционных методов ведения сельского хозяйства и концентрации производства продуктов питания в руках нескольких крупных компаний. Употребление продуктов с применением ГМО, может сказываться на здоровье людей и влиять на геном человека, воздействуя на его ДНК;

– социальная справедливость – существуют также серьёзные опасения, связанные с потенциальным воздействием биотехнологий и генной инженерии на социальную справедливость, включая возможность использования этих технологий способами, которые приносят несоразмерную пользу или вред определенным группам населения или сообществам.

Указанные выше этические и социальные вызовы, связанные с биотехнологией и генной инженерией, потребует осторожного и продуманного подхода, учитывающего потенциальные преимущества и риски этих технологий.

Помимо обозначенных проблем существуют факторы, которые имеют большое значение и заслуживают изучения в контексте биотехнологии и генной инженерии. К ним относятся:

– интеллектуальная собственность – развитие биотехнологий и технологий генной инженерии часто связано со значительными инвестициями в исследования и разработки, а защита прав интеллектуальной собственности (ИС) является ключевой проблемой для многих компаний и организаций, работающих в этой области. Это может касаться вопросов, связанных с патентованием новых или лицензированием существующих технологий;

– восприятие общественности – общественная поддержка биотехнологии и генной инженерии может быть ключевым фактором успеха или неудачи этих технологий. Обеспечение широкого общественного понимания и поддержки биотехнологии и генной инженерии, а также прозрачное и оперативное решение любых проблем имеет решающее значение для долгосрочного успеха в перспективных разработках;

– регулирование – регулирование также является важным фактором, влияющим на развитие биотехнологии и генной инженерии, поскольку оно позволяет обеспечить безопасность и этичное использование этих технологий. Регулирование подразумевает разработку руководящих принципов и правил на государственном и международном уровне, а также надзор за исследованиями и разработками.

Клонирование и связанные с ним риски

Клонирование – это процесс создания генетически идентичных копий биологического объекта. Он включает в себя использование таких методов, как перенос ядра соматической клетки или клонирование генов для получения копий генов, клеток, тканей или даже целых организмов, идентичных оригиналу. Клонирование – ещё один аспект генной инженерии, связанный с манипулированием ДНК живых организмов для получения новых соединений или выполнения новых функций.

Первое успешное клонирование взрослого млекопитающего, овцы по прзвищу Долли, было осуществлено в 1996 году группой ученых во главе с доктором Яном Уилмутом из Института Рослина в Шотландии. С тех пор клонирование использовалось для получения различных животных, включая коров, свиней, а в последнее время и обезьян. Хотя клонирование может произвести революцию в таких областях, как сельское хозяйство и медицина, оно является предметом споров и дискуссий в научном сообществе.

Главной проблемой, связанной с клонированием, является опасение создания копий людей, что может привести к непредсказуемым последствиям и нарушению изначальной природы реальности и основ бытия, а также поставить перед обществом этические вопросы об индивидуальности и идентичности людей. Существует также опасение, что клонирование может быть использовано для создания генетически модифицированных людей с улучшенными способностями или физическими характеристиками, что может привести общество к неравенству и дискриминации.

Одной из основных проблем, связанных с клонированием и генной инженерией, является возможность негативного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Клонирование животных уже привело к многочисленным проблемам со здоровьем и аномалиям, и есть опасения, что эти проблемы могут возникнуть и у людей. Нельзя также исключить вероятность непредвиденных последствий, таких как возникновение новых болезней или случайное попадание генетически модифицированных организмов в окружающую среду. Существует также риск использования генетических модификаций в не терапевтических целях, например, для создания «дизайнерских» детей или эксплуатация уязвимых лиц.

Для решения указанных проблем и исключения возможности злоупотребления и неправильного использования генной инженерии важно иметь надлежащее государственное и надгосударственное регулирование и надзор за исследованиями и приложениями в области клонирования. Это может включать разработку этических принципов и создание регулирующих органов для обеспечения безопасности и ответственного использования этих технологий. Очень важно, чтобы общество осознавало этические последствия этих технологий и разработало соответствующие правила и руководящие принципы для обеспечения их ответственного и этичного использования. Первым шагом на этом пути может быть создание советов по этике для наблюдения за исследованиями и разработками генной инженерии, мониторингу их использования.

Общество должно иметь открытую и прозрачную информацию о потенциальных рисках и преимуществах клонирования и генной инженерии, а также об этических последствиях применения этих технологий. Это может включать информирование общественности об этих проблемах и участие в диалоге с заинтересованными сторонами, чтобы гарантировать, что передовые разработки генной инженерии соответствует общественным ценностям и интересам.

Биотехнология и генная инженерия совершили качественный прорыв в наших представлениях о здравоохранении, сельском хозяйстве и окружающей среде. Благодаря возможности редактировать геном и создавать новые формы жизни появилась возможность воздействия на генетические вариации и наследственность организмов, а вместе с тем и риски того, что биотехнологии и генная инженерия могут быть использованы против человека.

В начале 2023 года на Всемирном экономическом форуме (ВЭФ), проходившем в Женеве (Швейцария), выложили в свободном доступе в Интернете видео под названием «Технологии делятся видением нашего будущего мира», в котором профессор Эми Вэбб подробно рассказывает о перспективах изменения человеческого генома, обозначенного термином «Переписывание Кода жизни». Согласно утверждению ВЭФ технология редактирования генома позволит учёным перепроектировать целые организмы. Те, кто стоят за ВЭФ, открыто показывают, что они хотят создать идеальный в их понимании геном человека. По данным Национального исследовательского института генома человека (NHGRI), средняя стоимость секвенирования генома человека снизилась со 100 миллионов долларов в 2001 году до, приблизительно, 1000 долларов в 2019 году.

Инновации в биотехнологии и генной инженерии происходят с беспрецедентной скоростью, и человеческое сообщество должно получить гарантии того, чтобы использовали эти технологии ответственно и этично.

Глава 7. Робототехника и автоматизация

Робототехника и автоматизация предназначены не только для замены человеческого труда, но и для расширения наших возможностей, они позволяют нам делать то, что мы никогда раньше не считали возможным.

Автор

Определения

Робототехника – это наука и технология проектирования, создания и использования роботов. Роботов часто определяют как сложные многофункциональные машины, способные выполнять широкий спектр задач, включая физические задачи, такие как перемещение, манипуляции и транспортировка, а также более сложные задачи, связанные с принятием решений и устранением проблем.

Автоматизация – это использование технических приспосоьлений и систем, роботов и других машин, компьютеров и программного обеспечения или технологических решений, для выполнения задач без вмешательства человека. Автоматизация часто используется для повышения эффективности, производительности и сокращения потребности в человеческом труде, она может применяться в самых разных отраслях, включая производство, транспорт и здравоохранение. Используя датчики, алгоритмы машинного обучения и другие передовые технологии, системы автоматизации могут выполнять задачи с высокой степенью точности и аккуратности, часто превышающей возможности человека. Автоматизация – важный инструмент для оптимизации сложных процессов и упрощения операций в различных условиях.

Развитие робототехники и автоматизации связано с необходимостью создания и использования технологий, которые позволят заменить человека в различных сферах деятельности при выполнении рутинных и трудоёмких процессов более эффективно или результативно, чем люди.

Слово и понятие «робот» впервые появилось в 1920 году. А вот первый робот или автоматон в виде служанки изобрели в III веке до н.э. в древней Греции, он наполнял чашу с вином, смешивая его с водой, подача жидкостей при этом происходила из двух контейнеров с трубками.

Разработка роботов имеет долгую историю, первые примеры которой восходят к Древней Греции и Древнему Китаю. Однако современная область робототехники, какой мы её знаем сегодня, начала зарождаться во второй половине 20-го века, когда Джордж Девол разработал первый промышленный робот в 1954 году. С тех пор область робототехники продолжала расти и развиваться различными компаниями и научно-исследовательскими институтами, работающими над разработкой роботов для различных приложений.

В настоящее время разработка роботов продвигается множеством организаций, включая технологические компании, исследовательские институты и государственные учреждения. Некоторых из ключевых игроков в индустрии робототехники представляют такие компании, как Boston Dynamics, Softbank Robotics и ABB, а также такие учреждения, как Массачусетский технологический институт (MIT) и Институт робототехники Университета Карнеги-Меллона.

Есть также ряд групп и отдельных лиц, которые выступают за ответственную разработку и использование роботов, в том числе такие организации, как Международная ассоциация робототехников и Специальная группа по искусственному интеллекту Ассоциации вычислительной техники. Эти группы работают над тем, чтобы разработка и использование роботов осуществлялись этичным, ответственным образом и с учетом потенциального воздействия на общество и рабочую силу.

Согласно исследованиям Международной федерации робототехники (IFR), мировой рынок робототехники в 2018 году оценивался в 16,2 миллиарда долларов и к 2022 году достиг 29,4 миллиарда долларов. Национальным инженерным центром робототехники (NREC), объявлено, что в 2022 году мировой рынок промышленных роботов достиг 40 миллиардов долларов, а CAGR составил 12,8%.

Робототехника и автоматизация повсеместно применяются на производстве, где роботы используются для выполнения таких задач, как сварка, покраска и сборка, а также на транспорте, в здравоохранении и во множестве других секторов экономики. Они также используются при эксплуатации беспилотных транспортных средств или дронов. В здравоохранении роботы используются для таких задач, как помощь при операциях или доставка лекарств пациентам.

Военные роботы также были разработаны и используются для различных целей, включая обезвреживание бомб, наблюдение и обнаружение целей. Эти роботы часто оснащены передовыми датчиками и возможностями принятия решений, что позволяет им выполнять задачи в опасных условиях, где присутствие людей связано с риском для жизни.

С точки зрения принятия решений роботы могут быть запрограммированы на выполнение задач на основе заранее определенных правил или могут быть оснащены алгоритмами искусственного интеллекта (ИИ), которые позволяют им принимать решения и решать проблемы в режиме реального времени. Алгоритмы ИИ можно научить распознавать закономерности, классифицировать данные и делать прогнозы, которые можно использовать для повышения эффективности и результативности задач, выполняемых роботами.

Использование робототехники и автоматизации в промышленности имеет ряд преимуществ, позволяющих повышать эффективность, производительность и точность производственных процессов, а также выполнять задачи, которые слишком опасны или трудны для человека. Эти технологии могут существенно снизить затраты и улучшить качество производимой продукции или оказываемых услуг.

По данным международной исследовательской и консалтинговой компании «International Data Corporation (IDC)» мировые расходы на робототехнику и дроны в 2022 году достигли 210,6 миллиарда долларов, при этом среднегодовой темп роста составил 17,9%.

Текущие и потенциальные приложения

Робототехника и автоматизация в настоящее время имеют множество текущих и потенциальных применений в различных секторах и отраслях экономики. Вот некоторые из ключевых направлений, где эти технологии используются или могут быть использованы:

– Производство.

Робототехника и автоматизация широко используются в производстве для выполнения ряда простейших задач, таких как сборка, проверка, тестирование и упаковка. Помимо выполнения простых задач, робототехника и автоматизация также используются в обрабатывающей промышленности для создания целых производственных линий и процессов, которые полностью автоматизированы. Например, роботы-манипуляторы и машины можно запрограммировать для выполнения таких задач, как сварка, покраска и резка в автомобильной промышленности, а также для сборки изделий в электронной промышленности и производстве товаров широкого потребления. Робототехника и автоматизация также могут использоваться в производственном процессе для повышения эффективности и производительности, сокращения отходов и ошибок, повышения безопасности рабочих.

Согласно данным Международной организации труда (МОТ), использование роботов в обрабатывающей промышленности, по состоянию на 2020 год, уже привело к чистой потере около 5 миллионов рабочих мест во всем мире.

Некоторые примеры отраслей промышленности, в которых обычно используются роботизированные линии, включают автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность, производство медицинских устройств, производство продуктов питания и напитков.

– Транспорт.

Робототехника и автоматизация также используются на транспорте для обеспечения движения в автономном режиме транспортных средств при осуществлении наземных, воздушных и морских перевозок. Эти технологии могут гарантировать безопасность, сократить выбросы и повысить эффективность транспортных систем.

– Здравоохранение.

Робототехника и автоматизация используются в сфере здравоохранения для выполнения ряда задач, включая хирургию, реабилитацию и мониторинг пациентов. При этом повышается точность и эффективность этих процессов, а также снижается риск ошибок или несчастных случаев.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.