فنآوری های آینده


 

مهندس عزیز علیزاده

تهران، فروردین ۱۳۸۶

 

 

 

مقدمه

افراد جوامع مختلف طي چند سال گذشته به تدریج تغييرات تصاعدی و تاثیرات چشمگیر فناوری هايي همچون فناوري رایانه، فناوری اطلاعات و ارتباطات، و فناوری زیستی را بر سبک زندگی خود درك كرده اند. در واقع اکثر ناظران هوشمند با توجه به سیل اخبار و برنامه هاي مستند به اهميت موضوع "دستاوردهای شتابان فناوري" پي برده و هر روز اخبار و داستان هاي مختلفی درباره پیشرفت هاي چشمگیر و گسترش قدرت فناوري ها می شنوند. اکثر  آینده پژوهان توسعه فناوري هاي جدید را يكي از مهم ترين نیروهای پيشران تغييرات در جوامع بشری مي دانند. امروزه دولت ها و سازمان هاي مختلف سعی در درك و فهم تاثیرات احتمالی و بلند مدت فناوری هاي گوناگون در محيط فعالیت يا کشور خود دارند. اطلاعات و دانش هاي بدست آمده از تحقیقات گوناگون در واقع نقطه شروع تدوین راهبرد هاي بلند مدت و تا حد امكان پابرجای اين سيستم ها به شمار می رود. هر فرد، سازمان، يا ملتی كه از تغييرات فناوری تاثير  مي پذیرد، هنگام تصميم‌گيري درباره تخصیص منابع و سرمایه گذاري در توسعه و گسترش  فناوری خاصي، ناگزير به پيش‌بيني فناوري و نگاه به فوايد و خطرات فناوری است. بايد به خاطر داشت كه پيش‌بيني فناوری به خودی خود ارزشی ندارد و آینده پژوهان به هیچ وجه ادعای پیش بيني آینده را ندارند. بلکه در عوض تمام سعی آنها به تصویر کشیدن آینده هاي محتمل و باور كردني است كه این فناوری ها پتانسیل ایجاد آنها را دارند. به عبارت دیگر در چنین تحقیقاتی صحبت از تغييرات حتمی و آينده قطعی نیست؛ بلکه آینده هاي محتمل و ممکن به بحث و بررسی گذاشته شده و برنامه ريزي هاي متعددی براي مقابله با چالش ها و همچنین بهره گيري از فرصت هاي آینده به اجرا گذاشته مي شود. در این گزارش کوتاه سعی بر این است که  موضوع های مهم در عرصه فناوری های مختلف هر چند به طور مختصر بحث و بررسی شده و چشم اندازهای مختلفی در این زمینه ها مطرح گردد.                                                  

 

 فناوری نانو

در سال 1959، ریچارد فینمن فیزیک دانی که بعدها موفق به دریافت جایزه نوبل شد، نظریه ای را پایه گذاری کرد که می توان آن را قدم اول حرکت بشر به سمت فناوری نانو دانست. وی در نظریه خود عنوان کرد که قوانین علم فیزیک هیچ محدودیتی را برای دستکاری ساختار اتم ها و مولکول ها ایجاد نمی کنند و می توان برای ساختن هر چیزی به عوض روش بالا به پایین از روش پائین به بالا استفاده کرد. منظور وي از روش بالا به پايين این بود كه به طور مثال اگر بخواهیم يك میز یا صندلی درست كنيم، مجبور به بریدن درختان به ابعاد مختلف و سر هم بندي قطعات بدست آمده هستيم. ولی وی معتقد بود که می توان از روش پایین به بالا یعنی بر هم سوار کردن اجزا سازنده قطعات استفاده کرد. وی اتم ها و مولکول ها را به عنوان سازندگان اصلی و مصالح ساختمانی بنیادین مواد معرفی کرد. به عبارت دیگر به نظر فینمن با بدست آوردن اتم ها (عناصر بنیادی و تشكيل دهنده اجسام) بصورت منفرد و مجزا مي توانیم با به هم متصل کردن اين اتم ها هر جسمی را كه مي توانيم تصور كنيم بسازیم. سپس دانشمند ژاپنی نوریو تانیگوچی صحبت از ماشین هایی در ابعاد  100 نانومتر را به میان کشید. وي اين ماشين ها را بیشتر براي امور حساس در پزشكي مخصوصا در جراحی هاي بدون خونریزی مربوط به قلب و عروق پیشنهاد كرد. به عنوان مثال با فرستادن اين ماشين ها به درون عروق بسیار باريك قلب به راحتي مي توان رسوبات چربي در ديواره ی رگ ها را پاك كرده و بيمار را از مرگ حتمي نجات داد. برای مقایسه اندازه اين ماشين ها بهتر است بدانیم که قطر موی انسان تقریبا صد هزار نانومتر است. در سال 1986، اریک درکسلر از محققان دانشگاه ام آی تی با چاپ کتابی تحت عنوان "موتورهای خلقت" ضمن معرفی فناوری نانو، پتانسیل اعمال تغییرات بلند مدت این فناوری بر روی زندگي بشر را در محافل علمی دنیا مطرح کرد. کتاب و تحقیقات وی با اقبال بسیار زیادی از جانب شرکت ها، سازمانها و محافل علمی روبرو شد. در سال 1989 محققان IBM توانستند با قراردادن 35 اتم از گاز بی اثر گزنون بر روی صفحه نیکلی، آرم و علامت IBM را بر روی يك صفحه فلزي حک کنند. این برای اولین بار بود که بشر برای ساختن چیزی قادر به حرکت دادن اتم ها شده بود. از زمان سخنرانی و کلاس درس ریچارد فینمن تا به امروز تحقیقات وسیعی پایه گذاری شده که دستاوردهای شگفت آوری را نیز به همراه داشته است. امروزه فناوری نانو تقریباً در همه کشورها جزو فناوری هایی است که سرمایه گذاری های وسیعی برای آن در نظر گرفته می شود.

 بشر در آستانه  ظهور انقلاب در روش های ساخت و تولید و خلق مواد مورد نیاز خود است. این دگرگونی و تحول عظیم از هم گرایی رشته های سنتی علم یعنی شیمی، فیزیک و زیست شناسی  به وجود آمده است (شکل زیر را ببینید)

 

هم گرایی رشته های شیمی، فیزیک و زیست شناسی به سمت فناوری نانو.  در رفيزيك: مباحثي مثل ميكروالكترونيك؛ پديده كوانتوم و همچنين در شيمي و زيست شناسي موضوعاتي مثل:شيمي  مولكولي  سلول هاي بنيادين روز به روز به سمت تحقیق در مقياس هاي نانو در حركتند.

 

حاصل این همگرايي نهایتا به پیدایش فناوری جدیدی با عنوان فناوری نانو شده است. فناوری نانو بیشتر با تولید و استفاده از ابزار آلات بسیار ریز در مقیاس یک نانومتر مرتبط است. یک نانومتر معادل یک میلیاردیم متر (1nm=10-9m) است. در مقیاس بسیار ریز، خواص حجمی مواد اهمیت چندانی نداشته بلکه در عوض مشخصه ها و خواص انفرادی مولکول ها و اتم ها مورد بحث و توجه قرار می گیرد. فناوری نانو گستره  وسیعی از موضوعات علمی مانند تولید نانو ساختارها با خواص مهندسی، ترکیب و پردازش ذرات نانو يا به عبارت ديگر توليد قطعات با استفاده از پودرهاي بسیار ريز، شیمی ابر مولکولی (براي توليد و بدست آوردن موادي همچون آنزيم ها و اسيد های آمينه)، تکنیک های خود-اسمبلی، ترکیب نانوآلیاژهای فلزی براي توليد آلیاژهای پر استحکام و مقاوم در برابر مسایلی همانند خوردگی، استفاده از اثر کوانتوم و مکانیک کوانتوم (براي توسعه تراشه هاي رايانه ای كه قادر به ضبط اطلاعات در مقياس هاي اتمي و مولكولي هستند)، تولید حسگرهای بیولوژیکی و شیمیایی ، اصلاح سطوح و فناوری سطح (بطور عمده براي مقاوم سازي سطوح  يا ایجاد خواص ويژه اي مثل سختی بسيار بالا) را پوشش می دهد. با در نظر گرفتن همه این موضوعات می توان سيستم هاي نانو را بدین صورت تعریف کرد:

 "مواد یا سیستم هایی که ساختار و اجزای آنها به دلیل داشتن اندازه بسیار ریز (در حد نانو) دارای خواص بهبود یافته فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی بوده طوری که پدیده ها و فزایندهای ناشی از این خواص بسیار قابل توجه و بدیع است".

هر فناوري كه قادر به ساخت و تهيه چنين مواد و سيستم هايي باشد جزو فناوري هاي نانو تلقي مي شود.همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است اغلب محققان و تحلیل گران سه جهت مختلف را برای تحلیل این فناوری پیش می گیرند.

 1-  در فیزیک، حوزه میکرو الکترونیک بیشتر مورد بحث است که هم اکنون در بعد كوچك تر از میکرون بوده و چنانچه کوچک سازی ادامه یابد پردازشگرها و سیستم های  رایانه ای  در اندازه هاي نانو قدم بعدی خواهد بود.

       2-   در شیمی، بهبود و پیشرفت دانش مربوط به سیستم های پیچیده به سمت کاتالیزورهای جدید، علوم مربوط به غشای سلول هاي زنده(درك و فهم نوع پیوندهای بين مولكولي /اتمي كه تشكيل دهنده لايه بيروني و محافظ سلول هاست)، حسگرها و فناوری های پوششی در حال حرکت است که عمدتا" وابسته به توانایی ساختار دهی اتم ها و مولکول ها مطابق با الگوهای طراحي شده است.

      3- در بیولوژی (زیست شناسی) عمده موضوعات مورد توجه سیستم های زنده اند که اجزا تشکیل دهنده این سیستم ها در مقیاس نانومتر هستند. ترکیب نانو ساختارهای غیر زنده با سیستم های زنده می تواند باعث پیدایش ابزار آلات و مواد جدید شوند.

 به طور کلی فناوری نانو در دو مفهوم مختلف مورد بحث قرار می گیرد. اولین مفهوم که بطور گسترده استفاده می شود به هر نوع فناوری دلالت دارد که در محدوده کمتر از 100 نانومتر موضوعیت دارد.. دومین معنی آن طراحی و ساخت ماشین هایی است که برای ساختن هر قطعه ای قادرند مکان قرار گرفتن اتم ها و اتصال شیمیائی مابین اتم های آن قطعه را بطور دقیق و طراحی شده تعیین و به مرحله اجرا در آورند. فناوری نانو در حقیقت فناوری است که امروزه بصورت فیزیکی و عيني وجود ندارد ولی می توان تاثيرات احتمالي آن را تحلیل کرده و با استفاده از مدل سازی و شبیه سازی های علمی اثرات آینده را بصورت قابل فهم در آورد. فناوری نانو شامل ماشین هایی است که اعضای آن در اندازه های مولکولی بوده و دقتی در حد اتم دارند. زمانی که فنآوری نانو به حد اعلي خود برسد و نانو ماشین ها ساخته شوند؛ قسمت های مختلف این ماشین ها در خلا کار کرده و مواد بسیار مستحکم و مقاومی  خواهند ساخت. این موضوع بدین معنی است که در آینده بشر قادر خواهد بود هر جسم مکانیکی را کپی  یا به صورت دیگری طراحی کرده و در مقیاس مولکولی دوباره بسازد. در این حالت بسیاری از چیزهايي که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند مثل پمپ های گریز از مرکز٬ در مقیاس نانو (به دليل خلا موجود در اين مقياس ) قادر به انجام کاری نخواهند بود. درحالی که متقابلاً بسیاری از وسایل و تجهیزاتی که امروزه مورد بهره برداری قرار نمی گیرد مثل موتورهای الکترو استاتیکی٬ در مقیاس نانو مورد استفاده وسیع قرار خواهند گرفت.

 

پنج مرحله توسعه و تکامل فناوری نانو

برای توسعه و پیشرفت فناوری نانو می توان پنج مرحله را مورد توجه قرار داد که به شرح ذیل می باشند:

مرحله اول: این مرحله در حقیقت دستاوردهایی است که امروزه در اختیار دانشمندان و محققان قرار دارد یعنی دانش و فناوری در مقیاس نانو که می توان به عنوان مثال تصویر برداری توسط میکروسکوپ های اسکن در مقیاس كوچك تر از میکرون را نام برد. در این مرحله تولید مولکول با فرایند های حجمی در مخلوط های شیمیایی امکان پذیر است. در این مرحله می توان به مولکول هایی که اتم های آن ها با دقت و ترتیب چیده شده اند رسید ولی خود مولکول ها بصورت توده وار و بدون نظم و ترتیب در کنار هم قرار دارند. به عبارت روشن تر در فرایند تشكيل و توليد اين مولكول هاي حجيم دانشمندان هيچ كنترلي در به وجود آمدن پیوندهای تك به تك بين اتم ها/مولكول ها ندارند و اين پيوندها بصورت تصادفي و تجمعي به وجود مي آيند.

 مرحله دوم: فرض کنیم که قادر به چیدن منظم و تك به تك اتم ها با استفاده از شیمی و زیست فناوری مولکولی هستیم. در مقیاس مولکولی پدیده ای است با عنوان خود اسمبلی که در این حالت مي توان مولکول ها را به طور منظم کنار هم قرار داد. این حالت مشابه فرایند تشکیل اسباب بازی خانه سازی کودکان است که مولکول ها نقش بلوک های ساختمانی را بازی می کنند و به جای میخ و سوراخ های بزرگ، تنها عامل جذب و اتصال مولکول ها به هم نیروی مغناطیسی بسیار ضعیفی است. به عنوان مثال در این حالت می توان سطلی پر از مولكول هاي مورد نظر (بلوک های ساختمانی) را بشدت تکان داد و انتظار داشت که همگی این بلوک های ساختمانی بصورت ساختاری منظم ظاهر شوند و ماده  مورد نظر ایجاد شود. در اصل چنین فرض می شود که تشکیل مولکول های پروتئین به همین صورت خود اسمبلی انجام شده  که در آن بلوک های ساختمانی همان مولکول های در هم تنیده DNA و مقدار جزیی از عناصر شیمیایی دیگر هستند. مرحله دوم هم اکنون تحت مطالعه و تحقیق در آزمایشگاه هاست. بعضی از آزمایش های تجربی تشکیل ساختارهای بزرگ (مثل زنجيره هاي اسيد آمينه يا پروتئين) توسط الگوهای پیچیده و برنامه ریزی شده را تایید کرده اند.

      مرحله سوم: اقدام بعدی قراردادن بلوک های ساختمانی مورد بحث در ماشین طبق الگوهای عملیاتی جهت انجام کار می باشد. بخصوص ماشین هایی که بتوانند بلوک های ساختمانی بعدی را خودشان طبق الگویی که تولید شده اند کنار هم قرار داده و توليد كنند. بدن ما انسان ها از بلوک های ساختمانی معروف به اسیدهای آمینه تشکیل یافته که ماشین سلولی بدن ما آن ها را کنار هم قرار داده و در نهایت ماشین های سلولی دیگری نيز به همين ترتيب تولید می شوند. در این حالت هنوز بدن ما (ماشین سلولی ) مواد مورد نیاز خود را از منابع خارجی تامین می کند همان طور که در رژیم غذایی مجبور به خوردن مواد پروتئینی هستیم. مرحله سوم شامل  نقطه ای در فرآیند تکامل فناوری نانو خواهد بود که ساخت سیستم های پبچیده در اندازه نانو ممکن خواهد شد.

      مرحله چهارم: در مرحله چهارم سیستم مورد بحث ما مشابه گیاهان، قادر به ساخت بلوکهای ساختمانی از مولکول های ساده خواهد بود. در این حالت شاهد سقوط هزینه های مربوطه توسط فناوری نانو خواهیم بود. مراحل قبل به دلیل مطالعه و تحقیقات بسیار پر هزینه در شیمی و زیست فناوری بسیار پر هزینه هستند. ولی بعد از رسیدن به مرحله چهارم و ظهور ماشین هایی که  قادر به ساخت سیستم های پیچیده از مولکول های ساده هستند، هزینه فناوری نانو و مطالعات جانبی آن با افت شدیدی روبرو خواهد شد.

      مرحله  پنجم: مرحله نهایی زمانی است که توانایی ساختن قطعات پیچیده از مولکول های ساده به صورت بسیار فراگیر و گسترده موجود است. به عبارت دیگر، به جای طراحی و ساخت قطعات از بلوک های ساختمانی (در اندازه هاي مولكولي)، فرایند ساخت قطعات بصورت اتم به اتم انجام خواهد شد. البته باید در نظر داشت با وجود اینکه فنآوری مشابهی برای ساختن بلوک های مولكولي و ساختن ماشین بصورت اتم به اتم استفاده خواهد شد؛ ولی تفاوت بزرگی بین اين ماشین ها وجود دارد. این مرحله بسیار چالش برانگیز خواهد بود زیرا قابلیت ها و توانایی های بیشتری از فناوری نانو كه امروزه حتا قابل تصور نيست پا به عرصه وجود خواهد گذاشت. تمامی فعالیت هایی که در زمینه فناوری نانو امروزه در حال انجام است٬ اغلب در حال نزدیک شدن به یک هدف کلی است:  توانائی ساخت اجسام بسیار ریز تر با دقت بسیار بسیار زیاد.

بنابراین مراحل متفاوتی که حوزه های مختلف مربوط به فناوری نانو در حال طی کردن هستند، همگی به همان هدف کلی یعنی طراحی و ساخت هر چیزی بصورت اتم به اتم و بر اساس الگوهای از قبل طراحی شده خواهند رسید. در پاسخ به کسانی که چنین هدفی را از لحاظ فنی غیر ممکن می دانند باید گفت که  DNA و ماشین های مولکولی که در سلول های بدن انسان وجود دارند٬ همگی با دقت اتمی بطور مداوم درحال ساخت موادي همچون پروتئين ها هستند. لذا رسیدن به چنین مرحله ای ممکن بوده و در آینده به وجود خواهد آمد.

 

فناوری نانو چه کارهائی انجام خواهد داد؟

 سئوال اینجاست که با اتم ها چه کارهایی می توانیم انجام دهیم؟ تبدیل سرب به طلا از طریق استحاله هسته ای و اتمی ممکن خواهد بود. سفینه هایی فضایی که با مقدار بسیار کمی  سوخت قادر به سیر سیاره ها هستند پا به عرصه وجود خواهند گذاشت. رسیدن به روح و ذهن چطور؟ با توجه به اینکه این مسائل خارج از محدوده قوانین طبیعی و فیزیکی هستند با فناوری نانو به چنین مسائلی نخواهیم رسید. همچنین فناوری نانو رسیدن به حالت ضد گرانش را درست مثل سوپرمن (شخصیت سینمائی) که قادر به پرواز به هر نقطه ای بود به انسان نخواهد بخشید.

از طرف دیگر، فناوری نانو قادر به تبدیل سریع فاضلاب سرد به صبحانه داغ و تولید ماشین های پرنده بین قاره ای است. همچنین نانوبوت هایی (روباتهایی در اندازه نانو) که قادر به ورود به سیستم عصبی در مغز شده و با ارسال فرکانس هایی در ایجاد واقعیت های مجازی به کار گرفته خواهند شد از جمله محصولات فناوری نانو خواهند بود. اين نانو روبوت ها با جايگيري بين سلول هاي عصبي و سلول هاي مغزي قادر خواهند بود؛ با ارسال فركانس هاي بسيار ضعيف؛ همانند فركانس هايي كه سلول هاي عصبي در مغز همواره مي فرستند؛ باعث ايجاد تصورات و توهمات در فرد شده و شخص مورد نظر خود را در محیط شبيه سازي شده اي ببيند كه به نظر بسيار واقعي مي آيد. البته بايد در نظر داشت كه امروزه نيز بازي هاي رايانه اي چنين محيط هاي شبيه سازي شده اي را از طريق رسانه ديگري مثل تلويزيون خلق مي كنند؛ ولي واقعيت مجازي به وجود آمده توسط نانوروبوت ها به صورت درك مستقيم به شخص القا خواهد شد. در زمان شكوفايي فناوري نانو؛ آسمان خراش ها ارتفاع 1500 متری نداشته بلکه حتا به ارتفاع 100 کیلومتری نیز خواهند رسید. طوری که حتا با ماهواره ها هم سطح خواهند شد. همان طور كه مي دانيم  زباله ها و فاضلاب هایی که در طبیعت دفع می شوند توسط باکتری های موجود در خاک تجزیه شده و تبدیل به مواد مغذی می شوند که در نهايت مورد استفاده درختان و علف ها و سایر گیاهان قرار می گیرد. سپس گاوی که از علف ها تغذیه می کند یا درختی که در آنجا روئیده همان موادی (اتمهائی) که دور ریخته شده اند را تبدیل به شیر، گوشت و سیب و سایر فرآورده های غذائی می کند. باکتری های موجود در خاک در حقیقت نقش ماشین های مولکولی را در طبیعت بازی می کنند. با کپی برداری از چنین ماشین هایی در آینده؛ فناوری نانو سرعت چرخه ی تبدیلی فوق را بسیار سریعتر کرده و در نهایت روزی می رسد که زباله های سرد امروز صبحانه داغ فردا خواهند بود. در زمینه درمان افراد مریض و جوان کردن افراد سالخورده نیز باید گفت چون این فعالیت ها به طور عمده شامل نظم بخشي دوباره و ترتیب دهی اتم های تشکیل دهنده سلول های بدن است٬ لذا با پيدايش ماشين هاي مولكولي٬ اين موارد نيز ممكن خواهد بود. البته باید اذعان کرد به دلیل این که اطلاعات و دانش درباره فرایند های پیر شدن و مریض شدن در اندازه های مولکولی بسیار کم است٬ رسیدن به این مرحله٬ بسیار سخت و پیچیده خواهد بود. باید در نظر داشت فناوری نانو ابتدا ابزار رسیدن به چنین اطلاعاتی را می سازد و سپس همین ابزار ها برای تبدیل و تغییر جهت فرایند های فوق به کار خواهد رفت. با کمک فناوری نانو و سنتزهای مولکولی انسان ها قادر به تامین گوشت مورد نیاز خود (از طریق چيدن يك به يك اتم ها مطابق با الگوي گوشت حيوانات) بدون کشتن حیوانات خواهند بود٬ که نتیجه اصلی آن حفظ حیوانات اهلی، حیات وحش، محیط زیست و گیاهان و نباتات خواهد بود.

 برای رسیدن به مواد غذایی پر خاصیت٬ نیاز به ساخت ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی در طبیعت نخواهد بود و ویتامین یا مواد مغذی مورد نیاز را می توان به هر ماده غذایی مثل گوشت اضافه کرد. در این حالت خوراکی ها چنان طعم و مزه ای خواهند داشت که گویی چند لحظه پیش پخته شده اند. پس دیگر نیاز به یخچال و فریزر و وسایل تجهیزات نگهداری مواد غذایی وجود نخواهد داشت.

 

فناوری نانو چه کارهایی انجام نخواهد داد؟

آیا فناوری نانو اجازه ساخت هر آنچه را که قوانین طبیعت اجازه می دهد به ما خواهد داد؟ احتمالاً نه. برای شروع می توان به این مطلب اشاره کرد که اگر چه نظم و ترتیب دادن اتم ها برای رسیدن به شی مورد نظر از لحاظ تئوری ممکن بنظر می رسد٬ ولی در عمل مشکلات فراوانی در این زمینه وجود دارد. به عنوان مثال می توان کریستال های الماس را در نظر گرفت. از دیدگاه تئوری، ساخت کریستال های الماس با اتم های کربن طبق الگوهای طبیعی ممکن بنظر می رسد ولی در عمل چون همواره تمامی فضایی که ما در آن زندگی می کنیم تحت بارش اشعه های کیهانی است؛ قرار دادن اتم ها در مکان های مورد نظر مطابق با الگوي بدست آمده از مطالعه ساختار اتمي الماس٬ به طور 100% دقیق امکان پذیر نخواهد بود. فضايي كه ما در كهكشان راه شيري اشغال كرده ايم٬ به طور مداوم تحت تاثير اشعه هاي رسيده از جانب ساير نقاط كهكشان٬ مثل انفجارهای كيهاني يا اشعه خورشيد است و چون اتم به صورت منفرد به كوچك ترين تغيير حساس است٬ بنابراين حفظ و نگهداري اين اتم ها از تغييرات فوق تقریباً غير ممكن است.  لذا الماس ساخته شده اگر چه از لحاظ ظاهری فرقی با نوع طبیعی نخواهد داشت٬ ولی در مقیاس اتمی حاوی عیوب ساختاری خواهد بود.  موارد دیگر مواقعی است که ساختن شی مورد نظر نیازمند توسعه تکنیک های تولید پرهزینه بوده و محصول نهایی چندان کاربرد مفیدی نداشته باشد. به عنوان مثال تولید لیوان های هوشمند مخصوص قهوه که ساختار فیزیکی آن ها تک کریستال سیلیکونی با جداره ی داخلی متشکل از تراشه های الکترونیکی باشد٬ از لحاظ هزینه و نوع استفاده غیر قابل توجیه است. با چنين ليوان هايي مي توانيم تركيبات و درجه حرارت قهوه را به دلخواه تنظيم كنيم يا هنگام نوشيدن به موسيقي هاي آرام بخش گوش دهيم. البته باید اذعان کرد که دسته ی بزرگی از چیزهایی که ساخت آن ها ممکن، مفید و اقتصادی بوده ولی فناوری نانو درباره آن ها کاری انجام نخواهد داد، همان هایی  هستند که ما به عنوان انسان آنقدر هوشمند و متفکر نیستیم که حتی تولید آن ها به فکر مان خطور کند.     

 

 ارزیابی فناوری  نانو: منافع، مزیت ها، ریسک ها و خطرات

برای شروع مبحث ارزیابی فناوری نانو ابتدا منافع و مزیت های آن مورد بحث قرار گرفته و سپس ریسک ها و خطراتی که در پیش روی این فناوری وجود دارد به اختصار شرح داده می شود. فناوری نانو قادر به حل بسیاری از مشکلات امروزی است. به عنوان مثال می توان به استفاده از فیلترهای آب در اندازه های نانو اشاره کرد که می تواند عمل تصفیه آب را در خانه افراد انجام دهد. این فیلترها حتی در تصفیه خون و جلوگیری از گسترش امراض عفونی و خوني نیز مي توانند به كار گرفته شوند. سازه های فلزی و ساختمانی بسیار مقاوم و بسیار سبک و ابزارهای ذخیره ی انرژی خورشیدی که منبع بسیار مطمئن بدون آلودگی تامین انرژی در آینده خواهند بود٬ نیز می توانند از منافع و مزایای این فناوری محسوب شوند. رایانه ها و ابزار آلات الکتریکی بسیار پیشرفته و بسیار ارزان قیمت در اختیار همگان خواهد بود. فقر مادی، نادانی و جهل و پائین بودن استاندارد هاي بهداشتی با کمک این فناوری کاهش خواهد یافت. البته باید در نظر داشت که همه این تغییرات که می بایست با منطق امروزي در مدت زمان یک قرن به طول می انجامید؛ با کمک فناوری نانو در مدت چند سال بوقوع خواهد پیوست. امروزه مصرف کننده ای که کالایی را خریداری می کند در حقیقت هزینه طراحی، مواد اولیه، کار و سرمایه خرج شده در تولید، حمل و نقل، انبار داری، بازاریابی و فروش را می پردازد؛ از این هزینه در صد کمی نصیب صاحب کارخانه و کسب و کار مورد نظر شده و مقدار کمی هم تحت عنوان دستمزد به کارگر تولید کننده پرداخت می شود. اگر فناوری نانو قادر به تولید محصولات در هر زمان و مکانی باشد اکثر قریب به اتفاق فعالیت های اشاره شده غیر ضروری و زائد تلقی خواهند شد. بنابراین سوالات بیشماری نسبت به ماهیت و طبیعت اقتصاد مربوط به عصر و دوره بعد از ظهور این فناوری به ذهن خطور می کند. به عنوان مثال: چه کسی یا کسانی مالک فناوری تولید مولکولی خواهند بود؟ آیا دسترسی به این فناوری محدود خواهد بود یا برای عموم آزاد؟ آیا محصولات ارزان تر خواهند شد یا گرانتر؟ آیا انحصارات و شرکت های انحصاری جدیدی ظهور خواهند یافت؟ آیا همه افراد کارمند و کارگر بازنشسته یا بیکار خواهند شد؟ شکاف طبقاتی بین فقیر و غنی عمیق تر خواهد شد یا نه؟

به نظر می رسد که فناوری تولید مولکولی ساختار اقتصاد کنونی را به روش های مختلفی دچار گسستگی کرده و ارزش اقتصادی مواد و منابع انسانی را با کاهش های شدیدی مواجه خواهد کرد. هنوز چندان روشن نیست که آیا سیستم های کارپذیر و اشتغال زایی در زمان ظهور این فناوری جایگزین سیستم های تولیدی کنونی خواهند شد یا نه؟

تولید با کمک فناوری نانو قادر به تولید ابزار آلات و محصولات بسیار پرقدرت و ارزان خواهد بود. به گونه ای که مواد بسیار مستحکم تولید شده در نهایت منجر به تولید ماشین آلات بسیار بزرگ تر و قوی تر خواهند شد. به عنوان مثال با کمک چنین ماشین آلات عظیم الجثه و پر قدرتی بشر قادر به حفاری های بسیار عمیق با حجم بالا و تخریب مناطق بزرگتر و بیشتری از طبیعت خواهد شد. البته برای قضاوت در این مورد نباید عجله کرد و باید  منتظر شد و دید که آیا انگیزه های اقتصادی برای چنین فعالیت هایی وجود خواهد داشت؟ با این وجود به خاطر اهمیت فوق العاده مساله محیط زیست٬ نگران بودن و به فکر راه حل بودن برای چنین مساله ای بسیار با ارزش و حیاتی است.

بعضی از خسارت ها می تواند ناشی از تجمع اقدامات فردی افراد یک جامعه باشد که هر کدام از آن اقدامات به خودی خود بی ضرر باشند. برای مثال جمع آوری و ذخیره ی انرژی خورشیدی توسط شرکت ها، شهرداری ها و افراد گر چه در مقياس كوچك تر به نظر بي خطر يا حتا مفيد مي آيد؛ ولي در مقیاس کلی باعث کاهش میزان انرژی بازتابی از زمین به جو شده و مستقیماً در محیط زیست تاثیر گذار خواهد بود. بنابراین اگر مراقب نباشیم، انعطاف پذیری فناوری تولید مولکولی می تواند خطرات بسیار جبران ناپذیری به اتمسفر زمین و نهایتا به محیط زیست وارد نماید.

تولید مولکولی همچنین احتمال ظهور سلاح های بسیار مخوف و خطرناک را نیز افزایش می دهد. به عنوان مثال اندازه کوچکترین حشره حدوداً 200 میکرون است. با استفاده از این فناوری می توان ربات هایی به شکل حشره با همین اندازه تولید کرد که طبق برنامه ریزی پس از جستجو به سمت افراد مورد نظر حرکت کرده و سمی را که با خود حمل می کنند به بدن شخص مورد نظر تزریق کنند. در مسمومیت های غذایی چنانچه میزان سم مهلک در خون انسان به 100 نانو گرم برسد٬ مرگ شخص حتمی است . جالب توجه این که این میزان سم فقط یک صدم مقداری است که حشرات مورد نظر قادر به حمل آن ها هستند. تعداد پنجاه میلیارد از اين حشرات یا حاملان سم برای از بین بردن و ریشه کن کردن کل زندگی بشری در کره زمین کافی است و جالب توجه این که برای انجام چنین کاری سم مورد نیاز را می توان به راحتی در یک ساک دستی حمل کرد. اسلحه های گرم تولید شده نیز بسیار قوی بوده و گلوله های آنها خاصیت خود- راهنما بودن را دارا خواهند بود. بیشتر ادوات هوایی مثل هواپیماها از مواد بسیار سبک ولی مقاوم تولید خواهند شد که عمدتاً غیر فلزی بوده و بنابراین در هیچ راداری قابل ردیابی نخواهند بود. قدرت وحشت آور فناوری نانو ممکن است باعث ایجاد مسابقه تسلیحاتی بین دو کشور و در نتیجه ناپایداری و عدم ثبات در آن منطقه نیز شود. در این حالت به خاطر این که تخمین پیشرفت و توانایی های نظامی کشور متخاصم تقریباً غیر ممکن است و زمان بسیار کمی برای واکنش در برابر حمله احتمالی دشمن وجود داشته و همچنین قدرت تخریب این سلاح ها بسیار وحشتناک است، مسابقه تسلیحاتی احتمالی بسیار ناپایدارتر و بی ثبات تر از مسابقه تسلیحات اتمی خواهد بود. نتیجه همه این حالت ها افزایش احتمال جنگهای منطقه ای و جهانی خواهد بود. در همین زمینه، تروریست ها و جنایت کاران نیز مسلح به ابزار آلات مخرب بسیار قوی و بسیار جمع و جور خواهند بود و در نتیجه خسارت های هنگفتی به جامعه وارد خواهند آورد. سلاحهای شیمیائی و بیولوژیکی با استفاده از فناوری نانو بسیار کشنده تر شده و براحتی قابل پنهان کردن خواهند بود.

انواع دیگری از ابزار آلات هولناکی که می تواند پا به عرصه وجود گذارد٬ سلاحهای ترور و قتل از راه دور است که شناسایی و کشف آن ها بسیار سخت یا حتا غیر ممکن خواهد بود. اگر چنین سلاح هایی در بازار سیاه و یا کارگاه های خانگی تولید وجود داشته باشند٬ تقریباً کشف و شناسایی آنها قبل از استفاده شدن غیر ممکن  بوده و بازرسی های اتفاقی و شانسی نیز در کشف اين گونه سلاح ها كافي به نظر نمي رسند. در ضمن اين گونه بازرسی ها موجب تهدید و به خطر افتادن حریم خصوصی افراد و زیر پا گذاشتن حقوق شهروندی افراد خواهد شد. تجهیزات تجسس و جاسوسی های بسیار ریز (در حد و اندازه میکروسکوپی) با قیمت پایین در همه جا موجود بوده و باعث به خطر افتادن حریم خصوصی افراد و قدرت گرفتن گروه های مافیایی باج بگیر و همچنین آژانس های اطلاعاتی – امنیتی دولت ها خواهد شد. البته باید در نظر داشت که برخورد های امنیتی – پلیسی و خشونت بار با این فناوری باعث شیوع بازار سیاه و قاچاق اين اقلام مي شود که ریسک و خطرات آن به مراتب بیشتر خواهد بود. لذا برای مقابله با چنین خطراتی پیدا کردن روش های خلاق و موثرتر بسیار ضروری است.

 

انقلاب فناوری زیستی

بشر از زمان انقلاب کشاورزی كه بسیاری از محققان آن را به انقلاب موج اول تعبیر مي كنند٬ شروع به استفاده از منابع طبیعی و در حقیقت کنترل طبیعت کرده وبا کاشت محصولات کشاورزی مواد غذایی بیشتر و مقوی تر را بدست آورد. در امتداد پیشرفت کشاورزی، اهلی کردن حیوانات و استفاده از محصولات آن ها نیز از جمله اقداماتی بود که بشر را در رشد تکاملی خود کمک کرد. نسل های متوالی حیوانات اهلی منشا تامین بسیاری از مواد غذایی انسان ها بوده و هستند. در همان زمان، انسان ها متوجه استفاده از گیاهان دارویی برای درمان عفونت ها و امراض خود شدند. با وجود این که  هیچ اصولی از ژنتیک و مسائل این چنینی را نمی دانستند ولی به صورت تجربی از خواص دارویی گیاهان مطلع می شدند. بطور کلی پیشرفت در کشاورزی و دامداری تقریباً پایه های اصلی جوامع بشری را بنیان نهاد. چندین هزاره بعد از انقلاب کشاورزی،  ظهور انقلاب صنعتی در سراسر اروپا باعث به وجود آمدن زمینه های تجربی و تئوری در علوم مختلف همچون فیزیک، شیمی، و ریاضیات گردید که همزمان شکوفا شدن ادبیات، هنر، موسیقی و غیره را نیز به همراه داشت . در این میان زیست شناسی نیز از قرن هفدهم تا قرن بیستم پیشرفت های بیشماری را شاهد بود٬ که درک و فهم انسان ها نسبت به جهان طبیعی و جایگاه انسان در طبیعت را دچار تغییر و تحولات عمیقی کرد.

 از زمان اختراع میکروسکوپ تا پایه گذاری علوم ژنتیک مدرن و مشاهده سلول ها و کروموزوم ها تا مطالعات آزمایشگاهی بیوشیمی، زیست شناسان پیشرفت های شگرفی در فهم و درک اساس مولکولی زندگی و حیات در کره خاکی را شاهد بودند. (شکل زیر را ببینید)

 

 

تاریخ مختصر علم ژنتیک: در سال 1865 مندل موضوع ژن را در وراثت مطرح كرد. در دهه هاي نيمه اول قرن بیستم كروموزوم، جهش ژنتيك و DNA كشف شد. فرايند هاي رمز گشايي مربوط به DNA انسان و ساير حيوانات نيز در نيمه دوم قرن بيستم توسعه يافت.

 

گامهای بزرگ کشف و اختراع در زمینه زیست شناسی عمدتاً در قرن بیستم رخ داد٬ و با وارد شدن به قرن بیست و یکم، بشر تقریباً در آستانه ی نگاشت و رمز گشایی هر ژن، پروتئین و فرایند های سلول ها در بدن موجودات است.  

با گسترش معلومات و توانائی های زیست شناسان در حوزه کلی کنترل طبیعت، چندین زیست شناس به همراه تجار ثروتمند در دهه ی 1970 به فکر استفاده از این دانش در تولید تصاعدی محصولات و نهایتا به کنترل در آوردن بازارهای جهانی افتادند. البته این افراد می دانستند که همه محصولاتی را که نتیجه فرایند های سلولی است٬ نمی توان در بازارهای جهانی به فروش رساند و می بایست عرضه این محصولات تحت کنترل باشد.

با چنین تفکر و انگیزه ای صنعت زیست فناوری پا به عرصه وجود نهاد. از سال 1976 و توسعه تکنیک های رمز گشائی ژن ها٬ بسیاری از شرکت های تجاری و دولتی سرمایه گذاری های وسیعی در تولید محصولات با کمک زیست فناوری کردند.

 

وضعیت فعلی صنعت زیست فناوری

دلایل بسیاری وجود دارد که سرمایه گذاری در صنعت زیست فناوری به رشد خود ادامه خواهد داد. طبق آمار موجود در سال 2003 میزان سرمایه گذاری در این صنعت معادل 13 میلیارد دلار بوده است که نسبت به سال قبل حدود 20% افزایش داشته است. امروزه این صنعت با ملحق شدن شرکت های دارویی و شیمیائی چشم انداز رشد بسیار چشمگیر تری دارد. رشد جمعیت جهان، کاهش مرگ و میر و همچنین پیر شدن جوامع، نیاز به محصولات صنعت زیست فناوری را در کانون توجه بسیاری از شرکت ها و دولت ها قرار داده است.  

البته باید در نظر داشت که صنعت زیست فناوری با چالش ها و تهدیدهایی  نيز دست به گریبان است٬ كه عمده ترین این چالش ها، نگاه منفی افکار عمومی و مردم جهان، بویژه اروپائیان، به محصولات این صنعت است. مواد غذایی که تحت عملیات اصلاح ژنتیک تولید می شوند با اقبال بسیار کمی از طرف مصرف کنندگان روبرو شده اند و این مساله در مورد محصولات کشاورزی بسیار مشهود تر است. دومین چالش در حقیقت از زمان طولانی توسعه محصولات صنعت زیست فناوری ناشی می شود. در بعضی موارد توسعه یک محصول 10 تا 15 سال زمان لازم دارد. بنابراین شرکت ها و سرمایه گذاران کوچک در بخش خصوصی رغبت چندانی به سرمایه گذاری در این صنعت از خود نشان نمی دهند. مساله دیگری که باید مد نظر قرار گیرد این است که زیست فناوری سابقه تقریبا" 30 ساله داشته و هنوز علاوه بر پیشرفت های وسیع به رشد و بلوغ کامل نرسیده است. با نگاه به سابقه ی زیست شناسی در سه قرن گذشته می توان به این نکته پی برد که این علم از حالت توصیف و تشریح طبیعت و موجودات زنده به سمت حالت پیش دستی و دخالت در طبیعت در حال دگرگونی است. منظور از اين دگرگونی اين است كه زيست شناسي در اوايل قرن بيستم صرفا درحال كندوكاو و تحقيق نسبت به چگونگي و مكانيسم دگرگوني ها در موجودات زنده بود و از این رو بيشتر تشريح و توصيف اين مكانيسم ها را براي درك و شناخت بهتر در دستور كار خود داشت. ولي پس از كسب اطلاعات كافي نسبت به اين مكانيسم ها رويكرد زيست شناسان بيشتر پیش دستانه و پیش گویانه شد. به عنوان مثال: زيست شناسان با اعمال تغييرات در ساختار ژنتيكي موجودات زنده مي توانستند نتيجه ی نهايي را به طور كامل پيشگويي كنند. پیامد این دگرگونی افزایش پیچیدگی و سوالات نهفته در آزمایشات تجربی این علم و صنعت زیست فناوری بود. امروزه موضوعات تحقیقی در این فناوری بیشتر به رمزگشایی اطلاعات نهفته در ژن و دوباره سازی بافت ها و ارگان های بدن موجودات متمرکز است.

 

آینده ی زیست فناوری

اگر چه امروزه بیشتر تمرکز در صنعت زیست فنآوری بر روی مسائل درمانی است٬ ولی آینده پژوهان معتقدند که در 20 سال آینده محصولات دارویی – درمانی درصد اندکی از بازار صنعت زیست فناوری را به خود اختصاص خواهد داد. در واقع هم گرایی و تقارن بخش های دیگر این صنعت از توسعه داروهای جدید، غذاهای اصلاح ژنتیک شده، فرایند های صنعتی بر اساس زیست فناوری کنترل شده، تجهیزات محاسباتی و رایانه ای براساس زیست فناوری منجر به تولید مواد صنعتی جدید شده و نقش این صنعت در پایداری و بهبود محیط زیست گستره بزرگتری از آینده این صنعت را نمایان می کنند. هر کدام از این موضوعات به اختصار مورد بررسی قرار می گیرد.

 

توسعه داروهای درمانی جدید برای انسان ها

محصولات دارویی – درمانی صنعت زیست فناوری عمدتاً در 16 گروه دسته بندی می شوند که در جدول زیر نشان داده شده است.

 

  بیماریهائی که درمان آنها باز زیست فناوری تحت مطالعه و بررسی است.فازهاي I, II, III  مربوط به تعداد داروهاي ساخته شده جهت آزمايش بوده و NDA نشان دهنده تعداد داروهاي جديدي است كه ساخته شده ولي آزمايش نشده است.

 

 این محصولات محدوده وسیعی از بیماری های گوناگون همچون سرطان، بیماری های عفونی، بیماری های قلبی و عروقی، اختلالات ایمنی بدن و بیماری های عصبی را پوشش می دهند. مسیر توسعه  داروهای درمانی جدید برای انسان را می توان در سه بخش کلی تقسیم بندی کرد که عبارتند از: پرورش مولکولی، داروهای ژنتیکی، و فناوری مربوط به سلولهای بنیادی جنینی.

 

پرورش مولکولی: چرخش زیست فناوری به سمت فناوری نانو

در فناوری پرورش مولکولی تغییر پذیری ذاتی مولکولی توسط علم ژنتیک مورد استفاده قرار گرفته و در شرایط آزمایشگاهی عملیات دوباره سازی انجام می شود. امروزه مهندسی مجدد ساختار پروتئین با مخلوط کردن اجزا درونی آن و انتخاب کارکرد مورد نظر از میان هزاران هزار فعالیتی که پروتئین ها قادر به انجام آن ها هستند امکان پذیر شده است. در حقیقت این تکنیک تقلیدی از انتخاب طبیعی است که طی ده هزار سال توسط طبیعت صورت پذیرفته و امروزه در آزمایشگاه ها در مدت یک هفته یا کمی بیشتر در حال انجام است. يعني تغييراتي كه پروتئين يا آنزيم ها در طول صدها هزار سال پذيرفته اند مثل جهش هاي ژنتيك و غيره را مي توان به طور مصنوعي و با كمك زيست فناوري در مدت كوتاه تري اعمال كرد. آنزیم ها و پروتئین هایی که توسط فناوری پرورش مولکولی دوباره سازی می شوند٬ در حقیقت هزاران کارکرد متفاوت بدست می آورند که به صورت طبیعی به دلیل ساختار غالب شان قادر به انجام آن ها نیستند. در این حالت مسیر تکاملی این مواد توسط فناوری فوق الذکر٬ کوتاه تر و متعدد شده و حالت نهایی را به طور عمده خواست و نیاز استفاده کننده ی نهایی مشخص می کند.

 

داروهای ژنتیکی: تطابق داروها با ساختار ژنتیکی افراد

فردیت ذاتی هر یک از انسان ها از ترکیب تجربیات (ساختار روانی) و ساختار بیولوژیک ناشی می شود. داروهایی که به صورت تولید انبوه وارد بازار می شوند شاید در درمان بعضی افراد موثر بوده در حالی که برای افراد دیگر چنین خاصیتی نداشته باشند. دلیل اين اختلاف، متفاوت بودن ساختار ژنتيك و رواني افراد است. الگوهایی که باعث به وجود آمدن پروتئین در سلول ها، بافت ها و ارگان های بدن می شود٬ در حقیقت نتیجه ای از عملیات های فیزیولوژیکی است که در افراد مختلف متفاوت هستند. همین اختلاف در الگوهای ساختاری موجود در بدن افراد، صنعت داروسازی را که سعی در تولید انبوه دارو برای همه دارد٬ به چالش می کشد.

داروهای ژنتیکی در حقیقت در صدد تطابق داروها بر اساس ساختار ژنتیک افراد مختلف است. یعنی هر شخصی برای خود داروی مشخصی خواهد داشت که برای سایرین شاید تاثیر درمانی نداشته یا تاثیر کمتری داشته باشد. شرط لازم برای تولید داروهای ژنتیکی٬ بدست آوردن اطلاعات ژنتیکی تک تک افراد جامعه بوده٬ و چنین اطلاعات انبوهی مستلزم وجود زیر بنای جهانی برای انتفال، دریافت، ضبط و پردازش اطلاعات در هر روز است. البته حفاظت این اطلاعات و محرمانه نگه داشتن ساختار ژنتیکی افراد و جلوگیری از دسترسی افراد غیر متخصص نیز موضوعی است که حتماً باید مورد توجه قرار گیرد. منافعی که داروهای ژنتیکی حاوی آن ها خواهند بود را میتوان به شرح ذیل توضیح داد:

الف - با وجود اطلاعات ژنتیکی افراد٬ دیگر نیاز به معاینات مکرر به صورت سعی و خطا وجود نخواهد داشت و بیماریهای افراد سریع تر تشخیص و مداوا خواهند شد.

ب - انتخاب داروها و تعیین میزان دوز استفاده توسط پزشکان مطابق ساختار ژنتیکی افراد صورت گرفته و در بیشتر مواقع با توجه به ساختار ژنتیکی مستعد بودن فرد نسبت به بیماری های خاص تشخیص داده شده و داروهای پیشگیرانه نیز تجویز خواهد شد.

ج- ریسک و تهدید عمده در این حالت٬ بی دقتی در کنترل دسترسی به ساختار ژنتیکی مردم است. همانطور که قبلاً اشاره شد چنانچه اطلاعات مربوط به ساختار ژنتیکی و مولکولی افراد مورد حفاظت قرار نگیرد، احتمال اینکه افراد تروریست یا متخاصم قادر به نابودی یک شخص خاص، یک خانواده، یا حتی یک قومیت٬ توسط سلاح های بیولوژیکی باشند٬ وجود خواهد داشت. در این حالت با دستکاری سلاح های بیولوژیکی و تنظیم کردن آنها با ساختار ژنتیکی افراد خاص، قتل عام این افراد بدون این که صدمه ای به دیگران برسد، میسر خواهد شد.

 

سلولهای بنیادی جنینی: حرکت به سوی منشا و سرچشمه جوانی

دستیابی به چشمه جوانی همواره آرزوی بسیاری از انسان ها در طول تاریخ بوده و هست. این افراد همواره با استفاده از داروهای گیاهی و سایر مواد٬ سعی در جلوگیری از پیر شدن سلول های بدن خود دارند که البته این تلاش ها تاکنون بدون موفقیت بوده است. اما با استفاده از فناوری مربوط به سلول های بنیادی جنینی٬ بزودی از پیر شدن افراد جلوگیری كرده و حتی جوان سازی افراد پیر نیز ممکن خواهد بود. به کمک این فناوری و از طریق طراحی عملکردهای جدید درون ارگان های زنده می توان این ارگان ها را مجبور به رشد سلول ها، بافت ها و ارگان های جدید نموده و فرایند پیر شدن آنها را کند یا حتی متوقف نمود. افراد مبتلا به مرض قند (دیابت) نیز در آینده می توانند با کاشت سلول های فعال شده پانکراتیک (لوزالمعده) به زندگی طبیعی خود بدون تزریق انسولین بازگردند. همچنین بیماران قلبی و عروقی نیز می توانند از رگ ها و شریان های خونی جدید بهره ببرند. کاشت پوست و مو نیز دچار تحول شده و هر کسی با استفاده از سلول های بنیادی خود می تواند اگر صدمه ای به پوست خود رسانده و یا موهای خود را از دست داده، کمبود این مواد را به طور بسیار طبیعی و بدون نیاز به جراحی و سایر موارد جبران کند. ظهور این فناوری، باعث افزایش طول عمر انسان ها شده و کیفیت زندگی افراد را بالا خواهد برد. آن چه که شاید نتوان نسبت به آینده آن امیدوار بود این است که احتمال بروز مشکلات یا بیماری هایی بعد از ظهور این فناوری وجود دارد که می توان به مشکلات روحی – روانی ناشی از طول عمر زیاد و فشارهای عصبی زندگی در آن زمان اشاره کرد.

 

زیست فناوری مربوط به کشاورزی: حرکت به سوی رشد و تولید بیشتر غذاهای مقوی

امروزه بیشتر شرکت های فراملی و سازمان های تحقیقاتی سرمایه گذاری وسیعی در مسیر تولید تصاعدی و انبوه مواد کشاورزی از طریق زیست فناوری کرده اند. بسیاری از آینده پژوهان بر این عقیده اند که پیشرفت های 50 سال آینده در زمینه کشاورزی از پیشرفت های 10 هزار سال گذشته بسیار چشمگیر تر خواهد بود. به طور سنتی محصولات کشاورزی مثل گندم، ذرت و برنج بعد از برداشت رده بندی شده و نوع مرغوب و پر محصول آن جدا شده و برای کاشت دوباره بکار گرفته می شود. ولی این فرایند حداقل یکسال زمان نیاز دارد. در آینده ای نه چندان دور با کمک زیست فناوری محصولات کشاورزی با مقاومت بالا در برابر آفات و شرایط بد آب و هوائی به تولید انبوه می رسند و این فرایند در عرض چند روز یا هفته قابل اجرا خواهد بود. با اصلاح ساختار مربوط به ریشه، ساقه، برگ، شاخه و گلبرگ این محصولات توسط زیست فناوری در حقیقت مقاومت و میزان تولید این محصولات چندین برابر خواهد شد.  

موازی با افزایش کمی محصولات کشاورزی، زیست فناوری قادر به افزایش کیفی این مواد نیز است٬ به طوری که با استفاده از میزان سازی مولکولی٬ درصد و توزیع روغن، پروتئین ، چربی و کربوهیدرات ها درون میوه، غنچه، گل و دانه های محصولات تغییر یافته و متناسب با نیاز مشتریان تنظیم خواهد شد. علاوه بر میزان چربی و سایر موارد ذکر شده، تغییر میزان ویتامین و املاح معدنی موجود در این محصولات نیز از سایر مواردی است که توسط زیست فناوری قابل تغییر و بهبود است. این تغییرات باعث خوشمزه و مقوی شدن غذاها در آینده خواهند شد.

 موارد دیگری که می توان با زیست فناوری در رشد گیاهان و محصولات غذایی ایجاد و اعمال کرد عبارتند از:

-اضافه کردن مواد پادتن، ضد میکروب و حتی واکسن به درون محصولات کشاورزی و مقاوم نمودن مصرف کنند گان در برابر بیماری های عفونی و غیره

-رشد مداوم و بدون وقفه درختان، گیاهان و سایر رستنی ها بدون توجه به آمد و شد فصول مختلف در سال

-طراحی فزایندهایی که رشد موجودات خاصی را در گونه های مختلف کشاورزی ممکن می سازد.

 در یک چشم انداز کلی، پیشرفت های زیست فناوری مربوط به کشاورزی در آینده٬ باعث رشد سالم و پایدار و بدون مشکل جمعیت رو به فزونی زمین خواهد شد.

 

زیست فناوری صنعتی : جایگزینی فرایندهای تولیدی مکانیکی توسط فرایندهای زیستی

فرایندهای تولیدی صنعتی به طور سنتی متکی به فزایندهایی با درجه حرارت بالا و مصرف انرژی زیاد به همراه مواد مضری همچون اسید ها، بازها، سیلیکات ها و سایر مواد شیمیایی بوده و هستند که باعث افزایش تولید گاز فسفر و فلزات دور ریز خطرناک می شوند. در تقابل با چنین وضعیتی، زیست فناوری پتانسیل ایجاد محیط های تولیدی پایدار و سالمی را به همراه دارد. واکنش های آنزیمی دقیقاً نقش فرایند های با درجه حرارت بالا را دارند که باعث به هم پیوستن مواد اولیه و تشکیل محصول نهایی می شوند. در حقیقت ساختار مولکولی آنزیم ها نقش کاتالیزور را در واکنش ها داشته به طوری که بدون این مواد شاید نیاز به درجه حرارت هایی مثل 10000C باشد. محدوده فرایند های تولیدی با کاتالیزورهای زيستي می تواند تولید شوینده ها و پاک کننده ها، نشاسته ها، منسوجات و فرایند های این چنینی را پوشش دهد.

در 50 سال آینده فرایند های تولیدی توسط کاتالیزورهای زیستی قادر به تولید الیاف لباس، مواد پلاستیکی و مصالح ساختمانی با قیمت ها ی بسیار مقرون به صرفه خواهند بود. حتا بسیاری معتقدند که قطعات پیچیده اتومبیل و تجهیزات الکترونیکی نیز از جمله محصولات این فرایند ها خواهند بود.

 

 تجهیزات محاسباتی و رایانه ای بر اساس زیست فناوری

 جایگزینی تراشه های سیلیکونی با قطعاتي كه جزو مواد زنده محسوب مي شوند در حال همگرا کردن صنعت رایانه و صنعت زیست فنآوری است. دو رهیافت عمده در این مسیر وجود دارد. شبیه سازی و مدل سازی الگوهای اطلاعاتی تشکیل پروتئین درون سلول ها (عمدتاً در مقیاس اندازه ژن ) در حقیقت یکی از چندین پیشرفت و توسعه ای است که قدرت محاسباتی کامپیوترهای آینده را تحت تاثیر قرار خواهد داد. از این موارد در تقویت فرایند های ادراکی ذهن مثل حافظه و همچنین قدرت تحلیل و عملیات محاسباتی رایانه های آینده نيز استفاده خواهد شد. دومین رهیافت بر اساس تقویت مدارهای الکتریکی با واکنشهای بیوشیمیایی است که در نهایت به طور گسترده در ساخت مدارهای الکتریکی  استفاده خواهند شد. امروزه واکنش سنتز شیمیایی نوکلئیک اسید برای ساخت مدارهای منطقی مورد استفاده قرار می گیرد. این مدارها پتانسیل بسیار زیادی در افزایش قدرت محاسباتی رایانه ها دارند٬ به طوری که افزایش قدرت این رایانه ها را حدود 7 برابر ابررایانه های امروزی می دانند. کاهش مصرف انرژی در رایانه های زیستی نیز موضوع دیگری است که باید مد نظر قرار گيرد. طبق تخمین های انجام شده در رایانه های امروزی مصرف انرژی معادل یک ژول برای 109 عملیات محاسباتی بوده در حالی که برای رایانه های زیستی این رقم به 1020 عملیات محاسباتی به ازای مصرف یک ژول خواهد بود.

میزان ذخیره اطلاعات در رایانه های زیستی معادل (Bit/nm3 12 10(است که تقریباً 12 برابر متراکم تر از ابر رایانه های امروزی خواهند بود. موضوع دیگری که می تواند به عنوان نتیجه ادغام علم الکترونیک با زیست شناسی مطرح باشد٬ مربوط به شیمی قطعات الکترونیکی حساس به نور است. کلیدهای (سوئیچ های) حساس به نور را می توان بر اساس سیگنال های ارسالی توسط مولکولهای بدن ساخت. به طور ویژه٬ سلول های چشم می توانند در قسمت های حساس به نور این تجهیزات مورد استفاده قرار گرفته و سرعت عملکرد و حساسیت این تجهیزات الکتریکی را به طور بسیار مضاعفی افزایش دهند. استفاده از مواد زنده (بیولوژیکی) در قطعات الکترونیکی و رایانه ها در نهایت به ظهور رایانه های قابل پوشیدن  یا نصب در اعضای بدن شده و عملکرد و کارایی های انسان را نیز با تحولات چشمگیری مواجه خواهد کرد.

 

انقلاب فناوری اطلاعات: نیروی پیشران تغییرات

پیشرفت سریع فناوری اطلاعات به همراه ارتباطات آنی و فراگیر، جهان را به سمت پیچیدگی فزاینده ای حرکت می دهد. افزایش سرعت، راحتی استفاده، رشد تعداد گزینه های انتخابی و پیشرفت قابلیت های ارتباطات مخابراتی از مشخصه های فناوری اطلاعات است. افزایش شمار استفاده كنندگان از رايانه هاي شخصي در كشورهاي مختلف و پيشرفت علوم و فنون مربوط به ابزار آلات مخابراتی و ارتباطی در واقع سرعت و نحوه گردش اطلاعات در جهان را با دگرگوني هاي شگرفي مواجه كرده است . توسعه این فناوری به هر میزانی که افزایش یابد، قدرت آن نیز افزایش یافته و باعث گسترش بیشتر فناوری اطلاعات در جهان می شود. گسترش فناوری اطلاعات فقط یک موضوع آماری نیست بلکه می تواند به عنوان موضوع اجتماعی نیز در نظر گرفته شود. زیرا با گسترش این فناوری مردمان مختلف با فرهنگ ها و ملیت های مختلف به هم مرتبط می شوند. در این وضعیت دنیای تک تک افراد گسترده تر و بزرگ تر شده در حالی که کل دنیا به دلیل چنین ارتباطات در هم تنیده ای کوچک تر و کوچک تر می شود. فناوری اطلاعات کل اقتصاد را نیز تحت تاثیر قرار می دهد به گونه ای که در جامعه اطلاعاتی کنونی سلسله مراتب اطلاعاتی از بین رفته و روشهای کنترل سنتی نیز در حال منسوخ شدن هستند. فناوری اطلاعات ارتباط بین طراحی، تولید، بازاریابی و سایر فعالیت های دنیای تجارت را نیز تحت تاثیر قرار داده است. اطلاعات در دنیای کنونی اهمیتی معادل یک کالا پیدا کرده و نقش مهم آن در ورودی فرایند تولید نمایان تر شده است. انتقال لحظه ای و آنی اطلاعات به معنای افزایش توان تصمیم گیری سریع حتی برای موضوعاتی است که از لحاظ فاصله جغرافیایی، بسیار دوردست قرار دارند. تاثیر چنین توانایی و قابلیت هایی به خصوص در بازارهای مالی که پول به شکل اطلاعات رد و بدل می شود٬ بسیار مهم و قابل توجه است . ریچارد ابرایان،  اقتصاد دانان، در توضیح این موضوع از عبارت "پایان جغرافیا" استفاده می کند. وی می گوید:

 "پایان جغرافیا در حقیقت نشان از حالتی از توسعه اقتصادی دارد که دیگر موقعیت های جغرافیایی در آن اهمیتی نداشته یا بسیار کم اهمیت است. در این حالت قانون گذاران بازارهای مالی تنها با تمرکز به حوزه فعالیت خود و تغییر و تحولات نوسانی آن مبادرت به تغییر قوانین نمی کنند. زیرا که دیگر قوانین منحصرا برای محدوده جغرافیایی خاصی مثل دولت –ملتها وضع نمی شوند. امروزه بازارهای مالی و بورس کالاهای مختلف به طور روز افزونی بر پایه شبکه های رایانه ای و سایر وسایل ارتباطی بنا می شوند."

 از موضوعات مهم دیگری که فناوری اطلاعات آن را تحت تاثیر قرار داده است٬ انتقال سریع و آنی تصاویر حوادث مختلف در سراسر جهان از طریق رسانه ها است. شبکه های خبری تلویزیونی، به محض وقوع اتفاقی آن را به مردم نشان می دهند. در این حالت مردم قبل از آن که دولت ها قادر به ارزیابی خبر و ایجاد تعابیر رسمی و حکومتی در مورد آن باشند٬ خود می توانند بر طبق باورهای ذهني شان نتایج، عواقب و حتی علل آن حوادث را نتیجه گیری کنند. به عبارت دیگر دولت ها در حال از دست دادن کنترل خود نسبت به اطلاعات و تصاویری هستند که به مردم نشان داده می شود.

 در یک زمینه از فعالیت خاص، فناوری اطلاعات موجب تمرکز زدایی خلاقیت نیز شده است٬ که می توان به سه بند ذیل اشاره کرد:

- بسیاری از سازمان ها خبر نامه های الکترونیکی منتشر می کنند٬ که اگر دسترسی به صفحات وب و اینترنت موجود باشد، از هر گوشه جهان و در هر زمانی این خبرنامه ها را می توان بدست آورد.

- هر کسی با کمترین استعداد می تواند CDهایی که قبلاً توسط استودیو ها منتشر می شد، خود به تنهایی تهیه کرده و حتی به دیگران در سراسر دنیا بفروشد.

- طراحان صفحات وب با استفاده از اینترنت می توانند مرکز انتشارات جهانی ایجاد کنند به گونه ای که نه فقط شرکت های بزرگ یا انتشارات سنتی بلکه هر کسی در هر گوشه از جهان به کتاب ها یا اطلاعات مشخصی دسترسی داشته باشد.

درست است که دنیای فناوری اطلاعات در حال تمرکز زدایی است٬ ولی باید در نظر داشت که رسانه ها و سایر وسایل ارتباط جمعی تحت کنترل افراد و صاحبان خود هستند که در بیشتر حالت ها وابستگی به محافل قدرت داشته و بنابراین در سمت گیری و چرخش اطلاعات در رسانه ها اعمال نظر می کنند. تهیه CD یا سایر وسایل انتقال الکترونیکی اطلاعات در هر مكاني که اینترنت موجود باشد٬ امکان پذير است. ولی آیا بخش های دیگر فناوری موجود اجازه چنین فعالیتی را به اشخاص می دهند؟ آیا فناوری های دیگر وجود خواهند داشت که بتواند فناوری اطلاعات را تحت کنترل و تسلط خود در آورند؟ یا اینکه تاثیرات اجتماعی آن را به جهت های مختلف منحرف کنند؟ یعنی به عبارت دیگر آیا در برابر تمرکز زدایی، تمرکز گرایی در فناوری اطلاعات به وجود خواهد آمد؟ تمامی این سئوالات را می توان در سالهای آینده جواب داد٬ ولی آن چه که مشخص و حتمی است٬ چالش بين تمرکز گرایی و تمرکز زدایی تا بلند مدت وجود خواهد داشت.

 

اینترنت هوشمند و دو سنا ریو: در کنترل داشتن یا تحت کنترل بودن

همانطور که امروز می دانیم  شبکه جهانی وب موضوعی خارج از کنترل است. برای استفاده از این امکانات نیاز به وارد شدن به شبکه های رایانه ای مرتبط با هم است که در این شبکه افراد دیگر، بنگاههای تجاری و تبلیغاتی، موسسات دولتی نیز وجود داشته و می توانند وارد حریم خصوصی کامپیوتر های شخصی افراد شده و اطلاعات موجود در آنها را سرقت کنند. اما به نظر می رسد که این موضوع در حال تغییر بوده و بزودی با هم گرایی فناوری های مختلف همه کارهای روزمره٬ به صورت رایانه ای انجام شود و افراد جامعه در محیط هایی که کاملا تحت کنترل خود آن هاست٬ فعالیت كنند.

سناریویی را تصور کنید که به عوض کپی کردن لینک وب سایت افراد دیگر و استفاده از دانش آنها، بتوانید شرایط و قوانین کپی کردن را نیز به لینک ها اعمال کنید. يعني در فضاي اينترنت٬ امكاناتي فراهم شود كه با استفاده از آنها بتوانید كپي برداری و گرفتن اطلاعات توسط ديگر كاربران را مطابق با قوانين وضع شده كنترل كنيد. در این حالت به طور اتوماتیک می توانید آن قوانین و شرایط را تقویت و اعمال کنید.

این تکنیک امروزه توسط شرکت های پخش موسیقی و فیلم استفاده می شود. در نتیجه شبکه ای ایجاد خواهد شد که می توان آن را شبکه کنترل نامید. در این حالت کنترل و دسترسی به اطلاعات موجود در صفحات وب در اختیار افراد بوده و دو تغییر عمده را باعث خواهد شد. اول اینکه شهروندان و کاربران اینترنتی می توانند به عنوان مثال با نوع پیشرفته موبایل شخصی خود کنترل اطلاعات شخصی و دسترسی افراد دیگر به آن را در دست داشته باشند. دوم اینکه شبکه کنترل باعث به وجود آمدن جامعه ی امن تر شده و نیاز به وجود مراکز پلیسی و امنیتی را کاهش خواهند داد. سناریوی شبکه کنترل که در آن همه اطلاعات شخصی افراد تحت کنترل خود فرد است٬ یک آینده محتمل بوده و ممکن است در 5 یا 10 سال آینده به وجود آید. پس می توان گفت که شبکه کنترل در واقع اینترنت امن فرزندان ما خواهد بود. آيا چنین سناریویی به واقعیت خواهد پیوست یا نه؟

این موضوع ارتباطی به پیشرفت خود فنآوری ندارد؛ بلکه به این موضوع بستگی دارد که ما چه جامعه ای را خواستاریم. جنبه ی دیگر سناریوی شبکه کنترل علاوه بر کنترل داشتن، تحت کنترل بودن است که بیشتر بخاطر امنیت خود شخص و دیگران ایجاد می شود. ظهور شبکه کنترل ممکن است باعث ظهور دولت موثرتر و قدرتمندتر، امنیت در تجارت الکترونیکی و سایر موارد اجتماعی نیز شود.

 

دستیابی به کنترل شخصی

ابتدا بهتر است نگاهی بیاندازیم به چگونگی کنترل دنیایی که در آن زندگی خواهیم کرد. ما با استفاده از امکاناتی که فناوری اطلاعات در اختیار ما می گذارد٬ می توانیم حریم خصوصی، وسایل  زندگی و بسیاری از دارایی های شخصی خودمان را تحت کنترل داشته باشیم. در دنیائی که فناوری اطلاعات به وجود خواهد آورد، افراد در محیط های تحت کنترل مشغول بکار شده، زندگی کرده و حتی خواهند توانست افراد دیگر را نیز تحت کنترل داشته باشند. این مسایل توسط کارت های کنترل امکان پذیر خواهد شد٬ که حاوی مشخصات فردی، خصوصیات اخلاقی و نشانه های اختصاصی فرد مورد نظر است. این کارت ها همچنین حاوی اطلاعاتی درباره حق مالکیت و وظایف محوله افراد در محیط کنترل شده شخصی نیز خواهد بود. کارت های مذکور تنها توسط اثر انگشت، صدا سنجی و اسکن کردن چشم فعال خواهند شد. با وارد کردن کارت مورد بحث در موبایل شخصی، افراد قادر خواهند بود که صورت حساب های آب و برق و تلفن و غیره را پرداخت کرده و یا ارزان ترین شی را در بازار پیدا کنند. البته باید در نظر داشت که که متقابلاً اشخاص دیگر مثل همکاران بدخواه و غیره نیز به این فناوری مجهز هستند.

با کارت های کنترل مورد بحث افراد قادر به وارد شدن به خانه شخصی خود، ادارات، ایستگاه های قطار، فرودگاه ها، پارک های تفریحی و حتی وب سایت ها خواهند بود. این کارت ها می توانند به عنوان بلیط ورودی به هر مکانی بوده و همچنین وسیله ای برای سنجش هر ادعایی باشند. مثلا آیا تاکسی که مورد استفاده قرار می گیرد حاوی تاکسی – متر معتبر و درست هست؟ آیا شخصی که وارد سالن تئاتر می شود٬ بلیط تهیه کرده است؟ آیا شخصی که برای شغلی اقدام کرده واقعاً مدارک و سوابق مرتبط و معتبری دارد؟ با استفاده از این فناوری افراد می توانند تمامی ارتباط خود با دیگران را نیز فیلتر کرده و از شر مزاحمان تلفنی و یا فرستند گان ایمیل های ویروسی و غیره خلاص شوند. کارت های کنترل می توانند تمامی اطلاعات شخصی و خصوصی افراد را مثل دانش و تخصص انحصاری  یا وسایل و تجهیزات ساخته شده توسط شخص را به شرکت ها و موسسات دولتی انتقال دهند. به عنوان مثال چنان چه اشخاص دیگری از تجهیزات تحت لیسانس این افراد با شرایط خاصی استفاده می کنند و تخلفی در این زمینه انجام دهند٬ موسسات دولتی و شرکت های مرتبط از این موضوع مطلع شده و متخلفان را تحت پیگیری قرار خواهند داد.

 در یک جمله کارت های کنترل ابزار بسیار قدرتمندی در کمک به تصمیم گیری افراد خواهند بود. این کارت های کنترل در واقع ترکیبی از کارت های اعتباری و بانکی بوده که دارای شماره رمز، کلمه عبور، مکان یاب، ماشین جستجو، کارت های جلوگیری کننده از پیامهای آزار دهنده و ایمیل های تجاری-تبلیغاتی، دستگاه کنترل از راه دور، گذرنامه دیجیتالی، مدیریت بانک اطلاعات شخصی، حافظ حق کپی و تکثیر و دروغ سنج نیز هستند. کارت کنترل مذکور تقریباً تمامی کارها و فعالیت های روزمره ی افراد را تسهیل کرده و زمانی می رسد که زندگی بدون آن غیر ممکن به نظر خواهد رسيد. این کارت ها در حقیقت مبین خط مقدم دفاعی افراد در دنیای بسیار واضح و شفاف دیجیتالی آینده خواهد بود.

 

تحت کنترل بودن

جنبه دیگر شبکه کنترل، تحت کنترل بودن است. در حقیقت با پیشرفت فناوری اطلاعات جهان شفاف تر و واضح تر می شود. در اغلب موارد تحت کنترل بودن به معنی ایجاد محیط زندگی امن تر است. اسباب و لوازم، ماشین آلات، ساختمان ها و حیوانات به محض این که با تراشه های رایانه ای مجهز شوند، دارای هوش مصنوعی بوده و می توانند مبادرت به ارسال سیگنال های گزارش کرده و تصمیم بگیرند. حتا در بعضی مواقع می توانند شخص مورد نظر را توقیف یا دستگیر کنند. از طریق شبکه ی کنترل همه افراد٬ هوشمندی کاملی از محیط اطراف خود کسب خواهند کرد. موبایل ها، تلفن ها، کاغذهای الکترونیکی و اسباب این چنینی در حقیقت جمع آورنده همه این دانش و اطلاعات خواهند بود. در آن زمان هوشمندی و اطلاعات مثل اکسیژن بوده و زندگی بدون آن غیر ممکن خواهد بود. به تدریج محیط های هوشمند یا محیط های کنترلی مختلفی به وجود آمده و در طول شبانه روز افراد جامعه خود را در این محیط های هوشمند و کنترل شده خواهند یافت. این افراد به هرحال در مکانی زندگی کرده و  خرید و سایر اعمال روزانه را انجام می دهند. در این زمان مردم در خانه های کنترل شده زندگی کرده و در ماشین ها یا کامیون های کنترلی رانندگی خواهند کرد. اداره های کنترلی، واکمن های کنترلی ، ویدئو ها و تلویزیون های کنترلی به وفور در همه جا یافت خواهند شد. شبکه کنترل در حقیقت جهان شفاف و واضح بوده و تا حدودی بازتاب دهنده جهان فضول و کاوش های دایمی نیز خواهد بود. افراد جامعه هر آنچه را که انجام دهند در همان زمان و بدون وقفه قابل فهم و درک خواهد بود. واضح است که این اطلاعات نمي تواند در دسترس همگان قرار گيرد٬ بلکه فقط کسی يا كساني كه مطابق قوانين صلاحيت دسترسي به اطلاعات را دارند٬ مي توانند به اين اطلاعات دسترسی داشته باشند.

کنترل در این شبکه به صورت مشروط بوده و می بایست مطابق با قوانین وضع شده اعمال شود.  هر کدام از این محیط های کنترلی هوشمند نه تنها نسبت به حضور و اعمال و رفتار افراد آگاه خواهند بود٬ بلکه از حقوق قانونی داده شده به آن ها نیز آگاه بوده و مطابق این قوانین رفتار خواهند کرد. به عنوان مثال، رستوران های کنترلی از پرداخت یا عدم پرداخت صورت حساب توسط مشتریان آگاه شده، بزرگراه های هوشمند سرعت اتومبیل افراد را کنترل کرده، ماشین های کپی از این که شخص حق تکثیر دارد یا نه؟ آگاه بوده، در مواقع امضا ی قرارداد در شرکت ها٬ همه افراد از این که شخص امضا کننده صلاحیت امضای قرارداد دارد یا نه؟ مطلع بوده، پرداخت یا عدم پرداخت مالیات توسط افراد نیز مشخص خواهد بود. در تمامی این محیط های کنترلی، شبکه کنترل نسبت به هر آنچه که افراد در مکان های مختلف انجام می دهند٬ مطلع بوده و همه مردم به طور مداوم تحت پویش و پایش خواهند بود. ظهور و سقوط چنین شبکه ای باعث به وجود آمدن پدیده هایی همچون شهرهای کنترلی، کسب و کار کنترلی و دولت های کنترلی خواهد شد. مجرمان و تبهکاران در چنین محیط هایی قدرت مانور بسیار کمتری خواهند داشت و شبکه ی کنترل در حقیقت با عملکرد تطبیقی و حفاظتی خود تعادلی بین حریم خصوصی و امنیت ایجاد کرده و ضرورت حضور پلیس و نیروهای امنیتی در متن جوامع را از بین خواهند برد.

 

کنترل ترور: امنیت بدون حضور پلیس و نیروهای امنیتی

به دلیل گسترش شبکه های کنترل ویدئویی و گذرنامه های حاوی اطلاعات منحصر بفرد زيستي ، تروریست ها و مجرمان فراری برای مسافرت های غیر قانونی خود به نقاط مختلف جهان با مشکلات بسیاری مواجه خواهند بود. در این زمان تهیه گذرنامه ها و مدارک شناسائی جعلی تقریباً غیر ممکن خواهد بود. زیرا تمامی مدارک افراد جامعه حاوی مشخصاتی همچون ساختار DNA، و اسکن چشم و اثر انگشت خواهند بود. علاوه بر این، به دلیل شبکه های ویدئویی و داشتن لیست افراد مسافر یا رهگذر٬ پویش افراد توسط دوربین ها انجام شده و افراد مشکوک شناسایی خواهند شد.

با توجه به اینکه تلفن های همراه برای منفجر کردن بمب های کار گذاشته شده استفاده می شود، در آینده مکانهای حساس مثل فرودگاه ها حاوی سیستم هایی خواهند بود٬ که به طور موقت تمامی تلفن های همراه مسافران را از کار خواهد انداخت.

در فرودگاه های آینده، هر مسافری که وارد محوطه فرودگاه شده باشد٬ به طور مداوم توسط دوربین های مخفی تحت نظارت قرار داشته و حتی وجود ساکها یا چمدان های اضافه به سرعت شناسایی خواهد شد. در این حالت تلویزیون های مدار بسته چنانچه شخص مظنونی را شناسائی کرده باشند، تصویر وی را با حذف تصاویر اشخاص پیرامون به پلیس و همه مسافران و کارکنان فرودگاه نشان خواهند داد. در این حالت تصاویر افراد غیر مظنون  یا غیر خلافکار به طور محرمانه حفظ خواهد شد.

درهای ورودی هواپیما و حتی کابین خلبان مجهز به سیستم تطبیق افراد با مشخصات ظاهری و ژنتیکی خواهند بود. در این حالت از ورود اشخاص غریبه به کابین خلبان و حتی خود هواپیما جلوگیری به عمل خواهد آمد.

در صورت ربوده شدن احتمالی هواپیما نیز با استفاده از سیستم های اطلاعاتی تعبیه شده در سیستم کنترل هواپیما، تغییر مسیر دادن آن غیر ممکن خواهد بود.

 

 موانع و اشکالات شبکه کنترل

هر پدیده و فناوری حاوی اشکالات و ایراد اتی نيز خواهد بود. یکی از عیوب شبکه کنترل، وابستگی این فناوری به وجود جریان الکتریسیته و برق است. با قطع برق و اشکالات این چنینی، سیستم عمل کننده و به وجود آورنده شبکه کنترل از فعالیت باز خواهد ایستاد. از عیوب دیگر این فناوری می توان به اشکالات تکنیکی و فنی دستگاه های مورد استفاده اشاره کرد که در بعضی موارد اطمینان صد در صد به آن ها مشکل خواهد بود. همچنین احتمال عکس العمل منفی مردم نسبت به تحت کنترل بودن بیست و چهار ساعته می تواند باعث از بین رفتن يا كمرنگ شدن جنبه های مثبت شبکه کنترل در ایجاد جامعه امن و سالم شود.

باید در نظر داشت که شبکه کنترل در واقع سناریوی نسل های بعدی است و هنوز زمان برای تفکر عمیق درباره مسائل امنیتی، اخلاقی، فرهنگی، فنی مربوط به شبکه ی کنترل وجود دارد. با برنامه ریزی و مطالعات گسترده می توان به این مشکلات فائق آمده و از منافع فناوری اطلاعات بهره مند شد.

 

فناوری ادراکی

قرن بیست و یکم طلیعه ظهور عصر فناوری هوشمند در تاریخ بشریت است. در این عصر انسان از فناوری های ادراکی در بهبود عملکرد اعضای بدن و بالاخص ذهن خود استفاده کرده و قابلیت ها و تواناییهای بسیاری را کسب می کند. نظریه ای که بیانگر استفاده بشر از فناوری ها در ایجاد اصلاحات و دگرگونی های خاص در اعضای بدن خود جهت دستیابی به سطح کارایی بسیار بالاتر بود٬ امروزه دیگر بعید و دور از دسترس به نظر نمی رسد. به عنوان مثال، انسان از قرن های گذشته از عینک استفاده کرده است. پس از عینک لنزهای چشمی و سپس جراحی لیزر در بهبود بینایی انسان ها پا به عرصه وجود نهاد. همچنین در مواقع مختلف از فولادهای زنگ نزن به جای استخوانهای شکسته  یا پیر استفاده شده و انواع مختلف از مشتقات پلاستیک بجای پوست در عمل های پلاستیک استفاده می شود. به همین ترتیب به طور آهسته ولی حتمی، فناوری های بیشتری به اعضای بدن انسان ها در حال اضافه شدن است. در حقیقت انسان ها در حال تبدیل شدن به سایبورگ هستند.

سایبورگ ها افرادی هستند که به بعضی از عملکردهای اصلی فناوری موجود در بدنشان وابسته بوده و مطابق آن اقدام می کنند. امروزه از سایبورگ ها برای کار در زیر آب  یا فضای بیرون جو زمین استفاده می کنند. این سایبورگ ها دارای پوست و شش مصنوعی و همچنین ملحقات رباتیک هستند. لنزهای چشمی با خاصیت زوم (تنظیم بزرگ نمایی تصویر و زاویه دید)، تفنگ های شکاری که دارای خاصیت ایجاد صدا با امواج مخصوص جهت هشدار یا طلب کمک از فواصل بسیار دور بوده و فرستنده و گیرنده هایی که قادرند بدون تماس فیزیکی٬ افراد را در فواصل بسیار دور کمک کرده یا ایجاد ارتباط کنند تنها نمونه ای از کارائی هایی است که سایبورگ های آینده به آن مجهز شده و انسان ها را به فراسوی محدودیت های فعلی خود خواهند رساند.

در آینده انسان هایی که 50 درصد حجم بدنشان از مواد مصنوعی  بوده که توسط فناوری های مختلف ترکیب شده اند پا به عرصه وجود خواهند گذاشت. فناوری سایبورگ، به معنی درونی سازی فناوری در انسان ها، در نهایت به عنوان یکی از عوامل کلیدی در ممزوج سازی هوشمندی و فناوری ایفای نقش خواهد کرد. در گذشته  انسان ها بخش اعظم فناوری را در دنیای بیرونی بکار برده و ساخته اند. در حالی که موجودات دیگر فناوری ها را در درون بدن خود داشتند. به عنوان مثال، بعضی از قورباغه ها برای دفاع در برابر مارمولکهای دشمن از دهانشان مواد شیمیائی و سمی دفع می کنند. در حقیقت اسلحه دفاعی این قورباغه ها در بدن خودشان تعبیه شده درحالی که انسان از تفنگ و اسلحه٬ که شی ساختگی در جهان بیرون است، برای دفاع از خود استفاده می کند. در بال بعضی از پروانه ها مقداری آهن وجود دارد که نقش قطب نما و جهت یاب را برای آنها بازی می کند. به طور کلی موجودات و مخلوقات دیگر با استفاده از فناوری هائی که درون بدن آن ها تعبیه شده٬ خود را با تغییر شرایط جهان اطرافشان سازگار کرده و به زندگی خود ادامه می دهند.

تمام سعی و تلاش فناوری سایبورگ عبارتست از: ایجاد و انتخاب بهترین و سودمند ترین فناوری های جهان بیرونی و کوچک سازی آن تا حدی که قابل جایگزینی در بدن انسان باشد. در دهه های اولیه قرن بیست ویکم تقریباً تمامی اعضای مهم بدن انسان بجز مغز و سیستم عصبی قادر به تعویض و جایگزینی با نوع مشابه و مصنوعی خود خواهد بود. روند موجود در ممزوج سازی فناوری با بدن انسان همچنان ادامه خواهد یافت. رابرت پرهودا در کتاب خود تحت عنوان "پنجاه سال آینده ی شما" حتی روزی را تصور کرده که استخوان جمجمه انسان با رایانه هایی با همان اندازه و شکل جایگزین شده و نقش یک مشاور کمکی برای مغز و ذهن انسان را بازی می کند. وی حتی معتقد است که این جمجمه جدید می تواند مسلح به دستگاه فرستنده- گیرنده نیز باشد. از این طریق مغز انسان ها می توانند با همنوعان خود با امواج رادیویی یا مایکرو ویو ارتباط برقرار کرده و یا حتی ذهن همدیگر را بخوانند. در این مورد بخش پزشکی دانشگاه استنفورد امریکا٬ سال هاست که بر روی تراشه های عصبی تحقیقات وسیعی را به اجرا گذاشته است. این تراشه های عصبی رابط و واسط بین سلولهای عصبی انسان و کامپیوتر خواهند بود. در آینده نزدیک با کمک تراشه های عصبی، انسان کنترل اعضای مصنوعی بدن مثل دست  یا پای مصنوعی را بدست آورده و حتی قادر به ترمیم سیستم عصبی صدمه دیده خود نیز خواهد بود. چنین تحقیقاتی افق بسیار گسترده ای برای فناوری هوشمند ایجاد کرده که در نهایت باعث افزایش توانایی ها و قابلیت های انسان در عصر آینده خواهد شد.

 تعریف فناوری هوشمند: فناوری هوشمند عبارتی است که برای مشخص کردن دو روند تکاملی در حال ظهور بکار می رود. یکی از این روندهای تکاملی مربوط به آمیخته شدن فناوری های مختلف با بدن انسان بوده و دیگری روند تکاملی مربوط به خود فناوری های مورد نظر است. عبارت فناوری هوشمند شامل واقعیت های مربوط به هم است که به اختصار توضیح داده می شود.

 

ممزوج شدن بدن انسان و فنآوری

با پیشرفت های موجود در علم و فنآوری کار گذاشتن اعضای ساختگی در بدن، بشریت به تدریج در حال تبدیل شدن به سایبورگ است. به عنوان مثال، آمیخته شدن و ترکیب تجهیزات الکترونیکی بسیار ریز با بدن انسان، توانائی و قابلیت ارتباط فکری و عملی بین انسان ها را در فواصل بسیار دور میسر خواهد ساخت.

 

 کاشت رایانه های هوشمند در محیط خارجی

با نصب رایانه های برنامه پذیر و هوشمند در فناوری های محیط خارجی، در نهایت بشر با محیط هوشمندی روبرو خواهد شد که می توان از آن به عنوان شریک هوشمند انسان نام برد. رایانه ها در هر چیزی و مکانی از جمله  خانه و لباس قابل نصب بوده و توانایی تمایز و تشخیص صوتی و گفتاری خواهند داشت. انسان ها بزودی قادر به صحبت و ایجاد ارتباط با اشیای بی جان خواهند بود.

 

جهان بینی  که شامل تکامل همزمان بشر و فناوری است

ارتباط پویایی بین رشد فناوری و رشد هوشمندی انسان وجود دارد. پیشرفت های موجود در فناوری باعث دگرگون شدن و پیشرفت هوشمندی انسان شده و متقابلاً هوشمندی پیشرفته انسان باعث به وجود آمدن ابداعات و فناوری های جدید می شود. مفهوم فناوری هوشمند، هنجار فرهنگی جدید را که در آن طراحی و خلق فناوری های نو برای افزودن هوشمندی انسان مد نظر است به طور گسترده در بر دارد.

 

ظهور دو جهان بینی

یکی از جهان بینی ها بر وجود همزمان و شراکتی هوشمندی و رشد تاکید داشته و جهان بینی دیگر بیشتر بر سازمان دهی کل جهان توسط ادوات ساخته شده با فناوری ها تاکید می کند. در عصر ظهور فناوری هوشمند، واضح است که بدون جهان بینی اول ما با تمدن رباتیک و بی روح روبرو خواهیم بود (یعنی رشد بدون هوشمندی) و بدون جهان بینی دوم (کنترل هوشمندانه جهان با فناوری های نو) تمدن آینده بدون سازمان دهی بوده نهایتا به اغتشاش و آشفتگی منجر خواهد شد.

 

شرایط تمدن آینده

در عصر فناوری های هوشمند٬ مردم و فناوری به یک کل یکپارچه تبدیل خواهند شد. ولی هنوز مرز بین انسان و فناوری قابل تمایز خواهد بود. همان طور که شما می توانید بین رنگ سرخ و گل رز تمایز قایل شوید. اما در آن زمان، انسان آینده با جنبه های فناوری اش قابل تمایز نخواهد بود. درست همان طور که رنگ سرخ را از گل سرخ نمی توان جدا کرد.

 

فناوری هایی برای پرورش هوشمندی انسان

اگر ما دو روند بحث شده یعنی انسانی شدن فناوری ها و فناوری های شبه انسانی را در نظر بگیریم و به انتهای مسیر این دو روند فکر کنیم٬ به نقطه ی تلاقی این دو روند که قدم اول شروع روند تشکیل فناوری هوشمند است پی خواهیم برد. ظهور این فناوری مسیر علم و فناوری کنونی به نظر می رسد. در این حالت روبات ها تراشه های زیستی دریافت کرده و انسان ها بیشتر به سایبورگ تبدیل می شوند. سوال اینجاست که آیا انسانی که بیشتر اعضای بدنش با رایانه ها ممزوج شده واقعا انسان است؟ یا موجود جدیدی به دنیا آمده است؟

 

تراشه های زیستی یا تراشه های رایانه ای

ساخت این تراشه ها از ارگان های زنده بدن انسان یا موجودات آزمایشگاهی به وجود خواهد آمد. این تراشه ها می توانند اندازه ای در حدود یک مولکول داشته و قادر به ایجاد ارتباط مستقیم با سلولهای عصبی باشند. در این حالت ارتباط بین مغز و رایانه امکان پذیر خواهد بود.

 

فناوری ذخیره سازی تصاویر و اطلاعات

این فناوری باعث بهبود حافظه و بینایی روبات ها می شود. در این حالت هیچ موضوع یا اتفاقی از دید و درک آنها پنهان نخواهد ماند. با ظهور این فناوری به عنوان مثال می توان تصاویر سه بعدی و زنده آثار باستانی پیدا شده را برای تخمین قدمت آن ها به اقصی نقاط دنیا فرستاد. در این حالت کارشناسان در موقعیت های جغرافیائی متفاوت آثار باستانی مورد نظر را زنده و واقعی خواهند دید٬ یا اینکه تصاویر را در کریستال های مخصوص ذخیره کرده و با استفاده از عینک های مخصوص٬ قادر به دیدن تصاویر سه بعدی در زمان مناسب خواهند بود. در عصر ظهور این فناوری احساس و مفهوم نور، عمق و فضای سه بعدی تعریف دیگری خواهد داشت که با نگرش های امروزی قابل لمس و فهم نیست.

 

 فضای میکرو و  نانو

فناوری نانو و میکرو در فرایند های تولیدی روز به روز با دقت بیشتری عمل کرده و در نهایت توانایی تولید مواد و ورقهائی مثل کریستال های گالیوم - آرسنيد که تنها به اندازه یک مولکول ضخامت دارند را به بشر اعطا خواهد کرد. در این حالت می توان یک و چند اتم را در این صفحات کاشت. پس از کاشت این اتم ها در صفحات مورد بحث می توان اطلاعات انبوهی را در این اتم ها ذخیره کرد. اندازه این صفحات از نوک یک مداد تیز نیز بسیار ریز تر بوده و می تواند در سیستم های عصبی انسان نیز به کار گرفته شود.

 

اتاقهای زیستی هوشمند

این اتاق ها همچون اتاق های امروزی دارای چهار دیوار و یک سقف هستند٬ ولی از آجر و مصالح ساختمانی ساخته نشده اند بلکه همگی تصاویر ویدئویی هستند. این صفحات ویدئویی زمینه نگاه و احساس را با رنگ ها و موسیقی های دلنشین تشکیل داده و ساکنان را به یک فضای رویایی می برند. در این فضا تمرین هایی مثل یوگا و خود هپنوتیزم بسیار آسان تر خواهد بود. در این اتاق ها بدن ساکنان و خود اتاق ها به رایانه هایی متصل خواهند بود که زمنیه احساسی را تشکیل می دهند. بدین ترتیب تعادل بین ذهن، جسم و دنیای اطراف برای انسان ایجاد خواهد شد.

 

 مغز جدید

در دو دهه ی اخیر نتایج بسیار شگرفی از تحقیقات درباره مغز انسان بدست آمده است. در سال های قبل مغز انسان به دلیل وجود جمجمه غیر قابل دسترس و اسرار آمیز می نمود. در این میان تنها متخصصان جسور و ماهر سه لایه محافظی مغز را شکافته و آنرا مورد بررسی و آزمایش قرار می دادند. البته همواره اینگونه عمل جراحی ها توام با ریسک و خطرات زیادی بوده و هست. به هر حال دانشمندان به دلیل غیر قابل دسترس بودن، اطلاعات کمی از عملکرد و فعالیت یک مغز سالم و زنده داشتند. این دانشمندان همواره این سوال را می پرسیدند که "چگونه مغز انسان با افکار، احساسات و رفتار روزمره انسان در ارتباط است؟"بر خلاف گذشته، امروزه به دلیل وجود فناوریهای پایشی مثل MRI، CT اسکن و غیره که قادر به تصویر سازی از مغز٬ بدون نیاز به شکاف جمجمه هستند، دانشمندان قادر به تجزیه و تحلیل بهتر عملکرد مغز شده اند. دانشمندان عصب شناس و متخصصان مغز٬ بدون انجام عمل جراحی های پر خطر، در فهم و درک عملکرد قسمت های مختلف مغز به پیشرفت های چشمگیری نائل شده اند. آزمایشات مختلف روی مغز و قسمت های مختلف آن مثل تست هوشمندی، تجربه یک موضوع احساسی و یا تصمیم سازی، امروزه بدون نیاز به عمل جراحی بصورت زنده و مداوم قابل اجراست. عصب شناسان این قسمت از علم را تحت عنوان علوم ادراکی می نامند. مطالعه مکانیسم های مغز که مسئول تفکر، خلق و خوی، تصمیم ها و اقدامات هستند٬ در واقع موضوع علوم ادراکی (کاگنیتیو) است. ادراک به هر چیزی اطلاق می شود که در مغز ما به وقوع پیوسته و باعث شناخت ما از جهان می شود. البته علوم ادراکی سایر فعالیت های ذهنی از جمله، تمرکز، حافظه، استدلال، زیرکی، خلاقیت و تجربیات احساسی را نیز شامل می شود. در عصر علوم جدید مغزی، مطالعات جدید نشان می دهند که با دنباله روی از دستورالعمل های پیشنهاد شده توسط عصب شناسان٬ هر کسی قادر به کسب کارایی های اجرایی مثل اقدامات ورزشکاران حرفه ای و حتی کسب معلومات علمی در حد دانشمندان است. چنین ایده هایی در تضاد با تفکر سنتی حاکم است. در تفکر سنتی، ورزشکاران موفق و حرفه ای و نوابغ به طور ژنتیکی و از ابتدا به همان صورت به دنیا می آیند٬ و ژن و سایر عوامل که خارج از حیطه کنترل انسان هستند٬ به خودی خود محدودیت هایی در توانایی های فردی افراد اعمال می کنند.

 

تحقیقات معاصر مربوط به مغز شامل بسیاری از اعمال روزمره زندگی انسان ها است که می توان به موارد ذیل به عنوان مثال اشاره کرد:

-  درک و فهم تاثیرات رسانه ها و فناوری های جدید بر روی افکار و احساسات افراد

- تخمین اثرات استرس در عملکرد مغز که در نهایت در پیش بینی و شناسایی افرادی که مواجه با خطرات بزرگ هستند٬ می تواند استفاده شود.

- تعریف دستورالعمل و روش های تفکر متناسب با عملکرد مغز برای بهبود کارایی مغز

-  توسعه روش هایی برای بالا بردن ظرفیت حسی انسان که عمدتاً با تحت کنترل در آوردن مکانیزم های درگیر در مساله تفسیر اطلاعات از یک کانال حسی به کانال دیگر هستند. به عنوان مثال دگرگونی حساسیت لمسی افراد و تبدیل آن به درک بصری.

امروزه عصب شناسان در حال پیدا کردن ارتباط بین عملکرد مغز با شخصیت بوده و تلاش می کنند تا با استفاده از داروهای جدید امراض عصبی مثل افسردگی و اضطراب را درمان کنند که منشا بسیاری از رفتارهای خشونت آمیز و غیر اجتماعی می باشند.

 

آپلود کردن ذهن چیست؟

آپلود کردن ذهن یا ساختار دهی دوباره مغز٬ به فرایند انتقال اطلاعات از مغز بیولوژیکی (زنده) به رایانه (مغز غیر زنده) گفته می شود. یکی از راه های ممکن برای انجام این عمل، ابتدا اسکن کردن مغز جهت دستیابی به ساختار عصبی (نقشه عصبی) آن با حداکثر وضوح است. پس از دستیابی چنین ساختاری، قدم بعدی تشکیل و ساختن این ساختار در محیط الکترونیک است. برای رسیدن به حداکثر وضوح٬ می بایست ساختار عصبی و مغز به طریق اتم به اتم و با کمک فناوری نانو از هم تفکیک شده و ارتباط سلول های عصبی در محیط رایانه ای شبیه سازی شود. رویکرد دیگری نیز در این زمینه وجود دارد که در آن مغز انسان به قطعات بسیار ریز تکه تکه می شود و هر قطعه تحت میکروسکوپ های الکترونی با قدرت بالا اسکن شده و ساختار عصبی هر قطعه بدست می آید. مغز انسان حاوی میلیاردها ارتباط عصبی و سلولی است. بنابراین موضوع دیگری که باید در اسکن ها مورد توجه قرار گیرد، تاثیر متقابل هر کدام از سلولهای عصبی بر یکدیگر طبق الگوهای اتصالی موجود است. یعنی علاوه بر این که باید الگوهای اتصال شبکه ای مشخص شود،  تاثیرات متقابل آن ها بر یکدیگر نیز باید مورد مطالعه قرار گیرد. غلظت محیط های شیمیایی و تعادل هورمون های موجود در مغز انسان نیز از عوامل دیگری هستند که در عملکرد مغز نقش عمده ای ایفاد می کنند. علاوه بر نقشه برداری سه بعدی با وضوح حداکثر از مغز، آپلود کردن نیاز به کمک علم عصب شناسی برای توسعه رفتار هر عصب نیز دارد. امروزه عصب شناسان با در نظر گرفتن تنها یک سلول عصبی، در پی یافتن چگونگی تاثیر محرک خارجی بر سلول عصبی و ایجاد پتانسیل اقدام توسط همان سلول عصبی بوده و حتی تغییر خواص سلول عصبی بعد از فرایند یادگیری را نیز مورد کندو کاو قرار می دهند. در نهایت فرایند آپلود کردن نیاز به یک رایانه بسیار قوی جهت پیشبرد کل عملیات دارد.

روش دیگر برای فرایند آپلود کردن ذهن٬ جایگزینی یک سلول عصبی با نانو تراشه ها  یا شبیه سازی همان سلول عصبی در بیرون از بدن است. به همین ترتیب تمام سلولهای کورتکس  مغز را می توان جایگزین  یا شبیه سازی کرد. همان طور که مشخص است وجود فناوری بسیار پیشرفته نانو برای این فرایند جزو شروط لازم و حتمی است. دو روش تشریح شده در واقع مبین دو نوع روش آپلود کردن مخرب و غیر مخرب است.

فرق بین روش مخرب و غیر مخرب در فرایند آپلود کردن این است که در نوع غیر مخرب در پایان فرایند، مغز اصلی و مغز شبیه سازی شده (یا آپلود شده) هر دو باقی می مانند. همین موضوع باعث به وجود آوردن سئوالاتی شده است که آیا در این حالت ماهیت منحصر به فرد شخصی که مغز وی با فرایند آپلود کردن کپی برداری شده است، دچار تغییر می شود  یا هر دو مغز حاوی همان ماهیت منحصر بفرد هستند؟

بعضی از دانشمندان معتقدند که ماهیت و شخصیت هر دو مغز یکی است. نتیجه چنین اعتقادی را می توان بدین صورت بیان کرد:

 تا زمانی که الگوهای اطلاعاتی مغز، حافظه، ارزش ها، خلق و خوی و احساسات هر شخص بصورت ذخیره شده در رایانه و یا هر ذخیره کننده زنده و غیر زنده موجود باشد، آن شخص به زندگی خود همچنان ادامه خواهد داد. تمامی این نظریات علمی که در زمینه علوم ادراکی مطرح شده اند٬ باعث بو جود آمدن فرقه فلسفی با عنوان "ترا انسان گرایی" (ترانس اومانیسم) شده است.

پیروان این مکتب فلسفی معتقدند که انسان در حال گذار به سوی پسا انسان گرایی بوده و در حال حاضر مرحله تراانسان گرایی را تجربه می کند. پس از این گذار و دگرگونی، انسان دیگر موجود فنا پذیر نبوده و زندگی ابدی پیدا خواهد کرد.

 

همگرائی فناوریهای بحث شده و افقهای موجود

در سالهای آینده همگرایی فناوری های بحث شده موجب ظهور پدیده های جدید شده٬ و زندگی و حیات را دگرگون خواهند کرد. تا سال ۲۰۲۹ به دليل استمرار روندهاي تصاعدي در كوچك سازي محاسبات، ارتباطات و اسكن كردن عصبي، ميلياردها نانو بوت (روباتهاي در اندازه نانو) در اندازه سلول هاي خوني  يا حتي كوچك تر در بدن انسان ها وجود خواهند داشت. اين نانوبوت ها كه درون كپسول هايي قرار دارند٬ قادر به ايجاد ارتباط مستقيم با عصب هاي زنده مغز هستند. اگر بخواهيم به محيط واقعيت هاي مجازي وارد شويم نانو بوت ها سيگنال هاي ورودي مربوط به حواس پنجگانه ما را متوقف كرده و به جاي آن سيگنال هاي مربوط به محيط هاي واقعيت مجازي توليد خواهند كرد. زماني كه نمي خواهيم در محيط واقعيت مجازي باشيم نانو بوت ها در كپسول هاي خود باقي مي مانند و هيچ كاري نمي كنند. مثلا مغز تصمیم می گیرد كه عضلات و اندام ها را حركت دهد اما نانو بوت ها مي توانند جلوي اين سيگنال هاي عصبي را گرفته و مانع حركت عضلات و اندام ها شوند و در عوض اندام هاي شخص مورد نظر در محيط هاي واقعيت مجازي را به حركت وا دارند. البته مشخص است كه شكل مجازي اندام ها حتما نباید مثل اندام های بدن در دنياي واقعی باشد. در این حالت افراد قادر خواهند بود كه بدنهاي متفاوتي براي موقعيت هاي متفاوت طراحي كنند . در شبكه جهاني وب همه تجهيزات لازم براي گشت و گذار در محيط هاي مجازي تهيه مي شود. مكان هاي شبیه سازی شده و مجازی٬ آنقدر جذاب خواهند بود كه خيلي ها ترجيح مي دهند كه بيشتر وقت خود را در دنياي مجازي سپري كنند. در نهايت هيچ مرزي بين انسان هاي مجازي و واقعي وجود نخواهد داشت. همان طور كه امروزه مردم٬ با دوربين هاي ديجيتالي متصل به اينترنت قادرند لحظات زندگي خصوصي خود را با ديگران با اشتراک گذارند٬ بعد از گذشت ۴ دهه٬ انسان ها قادر خواهند شد كه لحظات زندگي خود را به صورت كاملا حسي با ديگران شريك شوند وحتي واكنش ها و جواب هاي حسي آن ها را نيز دريافت كنند. اين تجربيات حسي فراتر از حواس پنجگانه معمولی خواهد بود.

 با استفاده از فنآوري نانو بوت ها٬ ظرفيت ذهني افراد افزايش چشمگيري خواهد يافت. امروزه ظرفيت مغز ما انسان ها نسبتا ثابت و از پيش طراحي شده است. نانو بوتهاي كار گذاشته شده در مغز٬ باعث بسط و توسعه حافظه و همچنين بهبود حواس و قدرت درك و توانايي هاي شناختي ما خواهند شد. هنگام كار گذاشتن نانو بوتها در مغز٬ لازم نيست عمل جراحي انجام گيرد. زيرا مي توان آن ها را بلعيد يا به بدن تزريق كرد. علاوه براين، افراد قادر خواهند بود كه به آن ها دستور خروج از بدن را نیز بدهند. بنابراين فرآيند تزريق آن ها به درون بدن برگشت پذير خواهد بود. اين نانو بوتها قابل برنامه ريزي بوده و مي توانند با توليد محيط هاي واقعيت مجازي ظرفيت مغز را فوق العاده افزايش دهند. آن ها قادر خواهند بود كه پيكر بندي خود و يا نرم افزار خود را عوض كنند. بر خلاف عمل جراحي كه با آن مي توان شبكه ی مصنوعي عصبي را فقط در يك نقطه خاص از بدن كار گذاشت نانو بوت ها مي توانند به راحتي در ميلياردها ميليارد نقاط مختلف بدن در رفت و آمد باشند.                                     

امروزه شاهد روندهاي تصاعدي رشد در محاسبات٬ ارتباطات و کوچک سازي مربوط به قطعات بي سيم دسترسي به اينترنت هستيم. شايان ذكر است كه عصر رايانه هاي شخصي رو به پايان است و در آينده نه چندان دور شاهد چيرگي سرورهاي اينترنتي و دستگاه هاي ارتباطات كوچك دستي بر سيستم هاي ويندوز شخصي خواهيم بود. از آن جا كه در دستگاه هاي كوچك و دستي اتصال به شبکه جهاني جايي براي صفحه کليد وجود ندارد، بنابراين در آينده شاهد روندي نيرومند به سمت ارتباط با ماشين از طريق صدا و فنآوري هاي زباني خواهيم بود.

يكي از روندهاي جالب اين است كه در آينده ما مي توانيم با رايانه ها و ماشين هاي محاسباتي همچون انسان ها صحبت كنيم. در چند سال آينده دستيارهاي مجازي هوشمند و قادر به تكلم در حوزه هاي وظيفه اي محدود ساخته مي شوند. اين حوزه ها می توانند شامل انجام معاملات اقتصادي، رزرو كردن و پيدا كردن اطلاعات خاصی باشند. زماني كه يك صفحه نمايش كوچك وجود داشته باشد٬ اين شخصيت هاي مجازي حضوري شبيه انسان خواهند داشت و چنانچه صفحه نمايش نباشد٬ آن ها به طور كامل از روش يك گفتگوي دو طرفه استفاده خواهند كرد. در سال های آینده در بیشتر کشورهای پیشرفته صفحات نمایش جایگیر دیگر وجود نخواهند داشت. اطلاعات مجازي به صورت مستقيم روي شبكيه چشم توسط دستگاه هايي كه در عينك آفتابي و يا لنز هاي چشم تعبيه شده اند٬ نوشته خواهند شد. به علاوه صفحه هاي نمايش مجازي با وضوح بالا به صورت غوطه ور در فضا ايجاد مي شوند. به كمك اين صفحات، دنياي واقعيت هاي مجازي و حسي كاملا غوطه ور به شخص كاربر منتقل خواهد شد. ما در اين حالت هميشه و هر جا كه باشيم به اينترنت دسترسي كامل خواهيم داشت. در واقع رفتن به يك وب سايت به معني وارد شدن به محيط واقعيت هاي مجازي خواهد بود. در چنين محيطي با هر كسي كه بخواهيم ملاقات مي كنيم.

 

جمع بندی و نتیجه گیری

فناوریهای بحث شده چشم اندازهایی از جهان آینده را به نمایش می گذارند که شاید در دهه های آینده حیات انسان ها را در کره خاکی دچار تغییرات و دگرگونی های بنیادین کنند. در دهه های آینده بسیاری از مصنوعات فناوری های اشاره شده به وفور بازاریابی شده و به فروش خواهند رسید. توسعه این فناوری ها روابط فردی، سازمانی و تجاری افراد، سازمان ها و دولت ها را دگرگون کرده، ساختار و روابط جدیدی بین آن ها ایجاد خواهند کرد. باید در نظر داشت که مناطق و فرهنگ های مختلف در اقصی نقاط جهان از پیشرفت فناوری ها تاثیرات متفاوتی خواهند پذیرفت. آداب و رسوم متفاوت زندگی، عادات و خلق و خوی متفاوت و به طور کلی نحوه  زندگی و کار کردن مردمان مناطق مختلف دلیل اصلی تاثیر پذیری متفاوت از پیشرفت این فناوری هاست. انقلاب و دگرگونی هایی که این فناوری ها در همه ی امور زندگی بشری ایجاد می کنند، مردمان جوامع مختلف را رو در روی هم قرار داده و همچنین واکنش و اندر کنش های گوناگونی در برابر این تغییرات ایجاد خواهند کرد. برای جواب به این سئوال که "تاثیرات منطقه ای و فرهنگی پیشرفت های آینده در فناوری ها چگونه خواهد بود؟" مطالعه مطالب ارایه شده در این گزارش مختصر نقطه شروع خوبی برای  کاوش بیشتر درباره این تاثیرات خواهد بود.

 

مراجع:     

Jack Uldrich, Why Nanotechnology: Will Arrive Sooner Than Expected, The Futurist, Mar/Apr 2002; 36, 2, pg 16.

Greg Tegart, APEC CTF, Nanotechnology, The Technology for the 21st Century, NSTDA, 2002, Bangkok, Thailand.

Gregy Tegart, Nanotechnology: The Technology for the 21 Century, foresight, Volume 6, Number 6, 2004, pg.364-370

J. Storrs Hall, What’s Next for Nanotechnology, The Futurist, Jul/Aug 2005; 39, 4, pg 28.

Mike Treder, Molecular Nanotch: Benefits and Risks, The Futurist, Jan/Feb 2004; 38,1, pg 42.

Brian Sager, Scenarios on the Future of Biotechnology, Technological Forecasting and Social Change, 2001, 68, pg. 109-129.

Peter Schwartz et al, The Logics of Change, Global Business Network, 1995.

Marcel Bullinga, The Internet of the Future, The futurist, May/ Jun 2002; 36, 3, pg. 27.

Jerome C Glenn, Conscious Technology: The Co-evolution of the Mind and Machine, The Futurist, Sep/Oct 1989; 23, 5, pg.15.

Richard Restak, The New Brain, The Futurist, Jan/ Feb 2004; 38,1,pg. 34

Nick Bostrom, The Transhumanist FAQ, Faculty of Philosophy, Oxford University, Version 2, 2003.

Ray Kurzweil, The Law of Accelerating Returns, Published on www.kurzweilai.net, 7th March, 2001.

Financial Times & Scientific American, The Future of Stem Cells, Scientific American, July 2005.

  

بازگشت به صفحه فهرست گزارش ها