فاصله دنیا تا تحقق وعده‌های فناوری‌نانو
فناوری‌نانو تاکنون چه محصولاتی را روانه بازار کرده است؟ آیا شرکت‌هایی در دنیا وجود دارند که در زمینه تولید یا استفاده از محصولات مبتنی بر فناوری‌نانو کار کنند؟ قابلیت‌هایی که برای فناوری‌نانو شمرده میشود واقعیت دارد یا شعار است؟ چرا با گذشت چند سال از آغاز تحقیقات در زمینه فناوری‌نانو، هنوز وعده آینده داده میشود؟ محصولات این فناوری چه زمانی در زندگی روزمره استفاده خواهد شد؟
اینها برخی از سؤالاتی است که در ذهن خیلی از افراد وجود دارد، که هرچند میتوان آنها را ناشی از تلاش برای کسب اطلاع از این فناوری دانست، اما به نوعی بیانگر نگرانی جامعه از اغراق‌آمیز یا حتی دروغ بودن وعده‌های فناوری‌نانو نیز هستند. در مواجهه با چنین سؤالاتی، ابتدا باید وعده‌های فناوری‌نانو را از داستان‌های علمی_تخیلی مانند بلغم خاکستری (Gray Goo) ، روبات‌های تکرار شونده، آسانسور فضایی و مواردی از این دست جدا کرد. البته این به معنای ردّ کامل چنین داستان‌هایی نیست بلکه این موضوع، نیاز به بحث جداگانه و خاص خود دارد.
اما برای آگاهی از فاصله محصولات فعلی این فناوری تا وعده‌های آن، با بررسی اجمالی فهرست‌های منتشر شده از محصولات
فناوری نانو در پایگاه‌های اینترنتی مختلف می‌بینیم که آنچه تا کنون به عنوان محصول تجاری این فناوری به بازار ارائه شده است، چیزی بیش از تعدادی محصول بهداشتی نه‌چندان مهم مانند لوسیون‌های ضد آفتاب یا تجهیزاتی حاوی افزودنی‌های نانومتری مثل چوب بیسبال و توپ هاکی و… نیست و به ندرت میتوان مواردی همچون نشرکننده‌های میدانی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی یا سیستمهای دارورسانی مبتنی بر نانوذرات را در بین آنها دید. در نگاه اول اینگونه به نظر می‌رسد که نگرانی‌های مورد اشاره کاملاً بجاست و خروجی‌های فناوری نانو بسیار ضعیف‌تر از شعارهای آن است. اما منحنی رشد این فناوری، ما را به نتیجه‌ای متفاوت می‌رساند. در منحنی S شکلی که برای رشد فناوری نانو پیش‌بینی شده است، می‌بینیم که این فناوری در سالهای جاری، از مرحله تحقیقات کاربردی عبور کرده و به مرحله ظهور محصولات اولیه رسیده است. یعنی با مشخص شدن زمینه‌های استفاده از نانوساختارهای مختلفی که تا کنون تولید شده‌اند، اکنون محققان به دنبال بهینه سازی روشهای تولید این ساختارها و یافتن راه‌هایی برای استفاده عملی از آنها در صنایع موجود یا جدید هستند. بنابراین محصولات فعلی، اغلب محصولاتی متعارف هستند که از تحقیقات در زمینه فناوری‌نانو نیز بهره برده‌اند و نمی‌توان آنها را محصول واقعی این فناوری و نشانه قابلیت‌های آن دانست. لذا اگر پیش بینی‌ها درست صورت گرفته باشد و مشکلات باعث کندی روند توسعه نانو و انتقال منحنی رشد آن به سمت جلو نشوند، باید تا حدود سال 2010 منتظر عبور از نقطه عطف این منحنی باشیم. پس از آن زمان است که فناوری نانو به طور کامل توسعه یافته و مرحله تسخیر بازار را در پیش خواهد گرفت.
منبع : سایت فناوری نانو لینک مطلب
همه چیز درباره نانو تکنولوژی
در دو دهه اخیر، پیشرفتهای تکنولوژی وسایل و مواد با ابعاد بسیار کوچک به دست آمده است و به سوی تحولی فوق العاده که تمدن بشر را تا پایان قرن دگرگون خواهد کرد ، پیش می رود . برای احساس اندازه های مادون ریز ، قطر موی سر انسان را که یک دهم میلیمتر است در نظر بگیرید ، یک نانومتر صدهزار برابر کوچکتراست 9- 10متر . تکنولوژی و مهندسی در قرن پیش رو با وسایل ، اندازه گیریها و تولیداتی سروکار خواهد داشت که چنین ابعاد مادون ریزی دارند . درحال حاضر پروسه های در ابعاد چند مولکول قابل طراحی و کنترل است . همچنین خواص مکانیکی ، شیمیایی ، الکتریکی ، مغناطیسی ، نوری و… مواد در لایه ها در حدود ابعاد نانومتر قابل درک و تحلیل و سنجش است . تکنولوژی درقرن گذشته در هرچه ریزتر کردن دانه های بزرگتر پیشرفت چشمگیری داشت ، بطوریکه به مزاح گفته شد که دیگر کشف ذرات ریز اتمی ((Sub-Atomic)) نه تنها جایزه نوبل ندارد ، بلکه به آن جریمه هم تعلق می گیرد ! تکنولوژی نو درقرن حاضر مسیر عکس را طی می کند . یعنی مواد مادون ریز را باید ترکیب کرد تا دانه های بزرگتر کارآمد به وجود آ ورد .
درست همان روشی که در طبیعت برای تولید کردن حاکم است . مجموعه های طبیعی ، ترکیبی از دانه های مادون ریز قابل تشخیص با خواص مشابه و یا متفاوت با اندازه های در حدود نانو است .
اثر تحقیقات در فناوریهای مادون ریز هم اکنون در درمان بیماریها و یا دست یافتن به مواد جدید به ظهور رسیده است . موارد بسیاری در مرحله تحقیقات کاربردی و آزمایشی است .اکنون ساخت رایانه های بسیار کوچکتر و میلیونها بار سریعتر در دستور کار شرکتهای تحقیقاتی قرار دارد .
در بیانی کوتاه نانوتکنولوژی یک فرایند تولید مولکولی است . همانطور که طبیعت مجموعه ها را بطور خودکار مولکول به مولکول ساخته و روی هم مونتاژ کرده است ، ما هم باید برای تولید محصولات جدید ، با این اعتقاد که هرچه در طبیعت تولید شده قابل تولید در آزمایشگاه نیز هست ، نظیر طبیعت راهی پیدا کنیم . البته منظور این نیست که چند هسته از مواد راپیدا کنیم و با رساندن انرژی و خوراک پس از چند سال یک نیروگاه از آن بسازیم که شهری را برق دهد . بلکه برای ترکیب و تکامل خودکار تولیدات مادون ریزکه به نحوی در مجموعه های بزرگتر مصرف دارد ، راهی بیابیم . در اندازه های مادون ریز ، روشها و ابزارآلات متعارف فیزیکی مانند تراشیدن و خم کردن و سوراخ کردن و…جوابگو تیستند .
برای ساختن ماشینهای ملکولی باید روش پروسه های طبیعی را دنبال کرد .
با تهیه نقشه های ساختاری بدن یعنی آرایش ژنها و DNA که ژنم نامیده شده است و به موازات آن دست یافتن به تکنولوژی مادون ریز ، در دراز مدت تحولات بسیاری در هستی ایجاد خواهد شد . تولید مواد جدید ، گیاهان ، جانداران و حتی انسان متحول خواهد شد . اشکالات ساختاری موجودات در طبیعت رفع می شود و با ترکیب و خواص اورگانیک گیاهان و جانوران ، موجودات جدیدی با خواص فوق العاده و شخصیتهای متفاوت بوجود خواهد آمد .آینده علوم و مهندسی که چندین گرایشی Multi- Disciplinary )) است ، به طرف تولید ماشینهای مولکولی سوق داده خواهد شد تا در نهایت بتواند مجموعه های کارآیی از پیوندهای ارگانیک و سایبریک را عرضه نماید .
هستی را به رایانه ( سخت افزار ) و برنامه ( نرم افزار ) که دو پدیده مختلف ولی ادغام شده هستند ، می توان تشبیه کرد . سخت افزار مصداق ماده ( اغلب اتم هیدروژن ) و نرم افزار یا برنامه ، قابلیت نهفته در خلقت آن است .
اتم به نظر ساده و ابتدایی هیدروژن در طی میلیاردها سال با قابلیت نهفته در خود توانسته است میلیونها نوع آرایش مختلف را در هستی بوجود آورد . بشر از بوجود آوردن اساس ماده عاجز است . ولی در برنامه ریزیهای جدید و یافتن اشکال دیگری از آنچه در طبیعت وجود دارد ، پیش خواهد رفت . طبیعت را خواهد شناخت و به اصطلاح ، قفلهای شگفت آور آن را باز خواهد کرد . احتمالا انسان در شرایط مناسبتری از درجه حرارت و فشار که درتشکیل طبیعی مواد مختلف از هیدروژن لازم است ، بتواند اتمهای مورد نباز خود را تولید کند ، سیارات دیگری را در نهایت در اختیار بگیرد و بعید نیست که نواده های دوردست ما بتوانند در نیمه های راه ابدیت در اکثر نقاط جهان هستی و کهکشانها سکنی گزینند.
به احتمال زیاد قبل از پایان هزاره سوم انسانها در بدن خود انواع لوازم مصنوعی و دیجیتالی راخواهند داشت. . از بیماری ، پیری ، درد ستون فقرات ، کم حافظه ای و… رنج نخواهند برد .قابلیت فهم و تحلیل اطلاعات در مغز آنها در مقایسه با امروز بی نهایت خواهد شد . در هزاره های آینده انسانهای طبیعی مانند امروز احتمالا برای مطالعات پژوهشی نگهداری شده و به نمونه های آزمایشگاهی و بطور حتم قابل احترام تبدیل خواهند شد و مردمان آینده از اینهمه درد و ناراحتی که اجداد آنها در هزاره های قبل کشیده اند ، متعجب و متاثر خواهند بود .
اکنون جا دارد همگام با تحولات جدید در مهندسی و علوم ، دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی بطور جدی به پژوهشهای تکنولوژی مادون ریز مشغول شوند تا حداقل ما هم بتوانیم مرزهای دانش روز را به نسلهای آینده تحویل دهیم و در تشکلهای جدید هستی سهمی داشته باشیم . باشد هرچه زودتر به خود آییم و عمق شکوهمند و معجزه آسای اندیشه بشررا دریابیم و از کوتاه بینی و افکار فرسوده موروثی فاصله بگیریم . گفته شیخ اجل سعدی در آینده مصداق واقعی تری خواهد داشت :
چه انتظاری باید از نانوتکنولوژی داشت :
این تکنولوژی جدید توانایی آن را دارد که تاثیری اساسی بر کشورهای صنعتی در دهه های آینده بگذارد . در اینجا به برخی از نمونه های عملی در زمینه نانوتکنولوژی که بر اساس تحقیقات و مشاهدات بخش خصوصی به دست آمده است ، اشاره می شود .
انتظار می رود که مقیاس نانومتر به یک مقیاس با کارایی بالا و ویژگیهای منحصربفرد ، طوری ساخته خواهند شد که روش شیمی سنتی پاسخگوی این امر نمی تواند باشد .
· نانوتکنولوژی می تواند باعث گسترش فروش سالانه 300 میلیارد دلار برای صنعت نیمه هادیها و 900 میلیون دلار برای مدارهای مجتمع ، طی 10 تا 15 سال آینده شود .
· نانوتکنولوژی ، مراقبتهای بهداشتی ، طول عمر ، کیفیت و تواناییهای جسمی بشر را افزایش خواهد داد .
· تقریبا نیمی از محصولات دارویی در 10 تا 15 سال آینده متکی به نانوتکنولوژی خواهد بود که این امر ، خود 180 میلیارد دلار نقدینگی را به گردش درخواهد آورد .
· کاتالیستهای نانوساختاری در صنایع پتروشیمی دارای کاربردهای فراوانی هستند که پیش بینی شده است این دانش ، سالانه 100 میلیارد دلار را طی 10 تا 15 سال آینده تحت تاثیر قرار دهد .
· نانوتکنولوژی موجب توسعه محصولات کشاورزی برای یک جمعیت عظیم خواهد شد و راههای اقتصادی تری را برای تصویه و نمک زدایی آب و بهینه سازی راههای استفاده از منابع انرژیهای تجدید پذیر همچون انرژی خورشیدی ارائه نماید . بطور مثال استفاده از یک نوع انباره جریان گذرا با الکترودهای نانولوله کربنی که اخیرا آزمایش گردید ، نشان داد که این روش 10 بار کمتر از روش اسمز معکوس ، آب دریا را نمک زدایی می کند .
· انتظار می رود که نانوتکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و با کاستن آلاینده ها ، محیط زیستی سالمتر را فراهم کند . برای مثال مطالعات نشان می دهد در طی 10 تا 15 سال آینده ، روشنایی حاصل از پیشرفت نانوتکنولوژی ،مصرف جهانی انرژی را تا 10 درصد کاهش داده ، باعث صرفه جویی سالانه 100 میلیارد دلار و همچنین کاهش آلودگی هوا به میزان 200 میلیون تن کربن شود.
در چند سال گذشته بازارچند میلیارد دلاری برپایه نانوتکنولوژی کسترش یافته اند . برای مثال در ایالات متحده ، IBM برای هد دیسکهای سخت ، یک سری حسگرهای مغناطیسی را ابداع کرده است .
Eastern Kodak و 3M تکنولوژی ساخت فیلمهای نازک نانو ساختاری را به وجود آورده اند . شرکت Mobil کاتالیستهای نانو ساختاری را برای دستگاههای شیمیایی تولید کرده است و شرکت Merck ، داروهای نانوذره ای را عرضه کرده است . تویوتا در ژاپن مواد پلیمری تقویت شده نانوذره ای را برای خودروها و Samsung Electronics در کره ، در حال کار بر روی سطح صفحات نمایش توسط نانولوله های کربنی هستند . بشر درست در ابتدای مسیر قرار دارد و فقط چندین محصول تجاری از نانوساختارهای یک بعدی بهره می گیرند ( نانو ذرات ، نانو لوله ها ، نانو لایه و سوپر لاستیکها ) . نظزیات جدید و روشهای مقرون به صرفه تولید نانوساختارهای دو و سه بعدی از موضوعات مورد بررسی آینده می باشند.
نانو تکنولوژی یا کاربرد فناوری در مقیاس یک میلیونیم متر، جهان حیرت انگیزی را پیش روی دانشمندان قرار داده است که در تاریخ بشریت نظیری برای آن نمی توان یافت. پیشرفتهای پرشتابی که در این عرصه بوقوع می پیوندد، پیام مهمی را با خود به همراه آورده است: بشر در آستانه دستیابی به توانایی های بی بدیلی برای تغییر محیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعه ای که در آینده ای نه چندان دور به مدد این فناوری جدید پدیدار خواهد شد، تفاوت هایی بنیادین با جهان مالوف آدمی در گذشته خواهد داشت.
به گزارش ایرنا نانو تکنولوژی نظیر هر فناوری دیگری چونان یک تیغ دولبه است که می توان از آن در مسیر خیر و صلاح و یا نابودی و فنا استفاده به عمل آورد. گام اول در راه بهره گیری از این فناوری شناخت دقیق تر خصوصیات آن و آشنایی با قابلیت های بالقوه ای است که در خود جای داده است. در خصوص نانو تکنولوژی یک نکته را می توان به روشنی و بدون ابهام مورد تاکید قرار داد: این فناوری جدید هنوز، حتی برای متخصصان، شناخته شده نیست و همین امر هاله ابهامی را که آن را در برگرفته ضخیمتر می کند و راه را برای گمانزنی های متنوع هموار می سازد.
کسانی بر این باورند که این فناوری نظیر هیولایی فرانکشتین در داستان مری شلی و یا همانند جعبه پاندورا در اسطوره های یونان باستان، مرگ و نابودی برای ابنای بشر درپی دارد. در مقابل گروهی نیز معتقدند که به مدد توانایی های حاصل از این فناوری می توان عالم را گلستان کرد.
در حال حاضر 450 شرکت تحقیقاتی- تجاری در سراسر جهان و 270 دانشگاه در اروپا، آمریکا و ژاپن با بودجه ای که در مجموع به 4 میلیارد دلار بالغ می شود سرگرم انجام تحقیقات در عرصه نانو تکنولوژی هستند. در این قلمرو اتمها و ذرات رفتاری غیرمتعارف از خود به نمایش می گذارند و از آنجا که کل طبیعت از همین ذرات تشکیل شده، شناخت نحوه عمل آنها، به یک معنا شناخت بهتر نحوه شکل گیری عالم است. به این ترتیب دانشمندانی که در این قلمرو به کاوش مشغولند، به یک اعتبار با ذهن و ضمیر خالق هستی و نقشه شگفت انگیز او در خلقت عالم آشنایی پیدا می کنند، اما از آنجا که دانایی توانایی به همراه می آورد، شناسایی رازهای هستی می تواند توان فوق العاده ای را در اختیار کاشفان این رازها قرار دهد. تحقیق در قلمرو نانو تکنولوژی از اواخر دهه 1950 آغاز شد و در دهه 1990 نخستین نتایج چشمگیر از رهگذر این تحقیقات عاید گردید.
از جمله آنکه یک گروه از محققان شرکت آی بی ام موفق شدند35 اتم گزنون را بر روی یک صفحه از جنس نیکل جای دهند و با کمک این تک اتمها نامی را بر روی صفحه نیکلی درج کنند. محققان دیگر به بررسی درباره ساختارهای ریز موجود در طبیعت نظیر تار عنکبوت ها و رشته های ابریشم پرداختند تا بتوانند موادی نازک تر و مقاوم تر تولید کنند. در این میان ساخت یک نوع مولکول جدید کربن موسوم به باکمینسترفولرین یا کربن- 60 راه را برای پژوهشهای بعدی هموارتر کرد. محققان با کمک این مولکول که خواص حیرت انگیز آن هنوز در درست بررسی است، لوله های موئینه ای در مقیاس نانو ساخته اند که می تواند برای ایجاد ساختارهای مختلف در تراز یک میلیونیم متر مورد استفاده قرار گیرد. بررسی هایی که در ابعاد نانو بر روی مواد مختلف صورت گرفته و خواص تازه ای را آشکار کرده است. به عنوان مثال ذرات سیلیکن در این ابعاد از خود نور ساطع می کنند و لایه های فولاد در این مقیاس از استحکام بیشتری در قیاس با صفحات بزرگتر این فلز برخوردارند.
برخی شرکتها از هم اکنون بهره برداری از برخی یافته های نانوتکنولوژی را آغاز کرده اند. به عنوان نمونه شرکت آرایشی اورال از مواد نانو در محصولات آرایشی خود استفاده می کند تا بر میزان تاثیر آنها بیفزاید. ساخت دیودهای نوری با استفاده از مواد نانو موجب می شود تا 80درصد در هزینه برق صرفه جویی شود. توپهای تنیسی که با کربن 60 ساخته شده و روانه بازار گردیده سبکتر و مستحکمتر از توپهای عادی است. شرکتهای دیگر با استفاده از مواد نانو پارچه هایی تولید کرده اند که با یک بار تکاندن آنها می توان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و همه چین و چروکهایشان را زایل کرد. با همین یک بار تکان همه گردوخاکی که به این پارچه ها جذب شده اند نیز پاک می شوند. نوارهای زخم بندی هوشمندی با این مواد درست شده که به محض مشاهده نخستین علائم عفونت در مقیاس مولکولی، پزشکان را مطلع می سازند.
از همین نوع مواد همچنین لیوانهایی تولید شده که قابلیت خود- تمیزکردن دارند. لنزها و عدسیهای عینک ساخته شده از جنس مواد نانو ضد خش هستند و یک گروه از محققان تا آنجا پیش رفته اند که درصددند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید کنند که سلولهای حاوی ویروسهای خطرناک نظیر ویروس ایدز را در خود می پوشاند و مانع خروج آنها می شود. مهمترین نکته درباره موقعیت کنونی فناوری نانو آن است که اکنون دانشمندان این توانایی را پیدا کرده اند که در تراز تک اتمها به بهره گیری از آنها بپردازند و این توانایی بالقوه می تواند زمینه ساز بسیاری از تحولات بعدی شود. یک گروه از برجسته ترین محققان در حوزه نانوتکنولوژی بر این اعتقادند که می توان بدون آسیب رساندن به سلولهای حیاتی، در درون آنها به کاوش و تحقیق پرداخت. شیوه های کنونی برای بررسی سلولها بسیار خام و ابتدایی است و دانشمندان برای شناخت آنچه که در درون سلول اتفاق می افتد ناگزیرند سلولها را از هم بشکافند و در این حال بسیاری از اطلاعات مهم مربوط به سیالهای درون سلول یا ارگانلهای موجود در آن از بین می رود.
یک گروه از محققان که در گروهی موسوم به اتحاد سیستمهای زیستی گرد آمده اند، سرگرم تکمیل ابزارهای ظریفی هستند که هدف آن بررسی اوضاع و احوال درون سلول در زمان واقعی و بدون آسیب رساندن به اجزای درونی سلول یا مداخله در فعالیت بخشهای داخلی آن است. ابزاری که این گروه مشغول ساخت آن هستند ردیف هایی از لوله ها یا سیمهای بسیار ظریفند که قادرند وظایف مختلفی را به انجام برسانند از جمله آنکه هزاران پروتئینی را که به وسیله سلولها ترشح می شود شناسایی کند. گروههای دیگر از محققان نیز به نوبه خود سرگرم تولید دستگاهها و ابزارهای دیگر برای انجام مقاصد علمی دیگر هستند.
به عنوان نمونه یک گروه از محققان سرگرم تکمیل فیبرهای نوری در ابعاد نانو هستند که قادر خواهند بود مولکولهای مورد نظر را شناسایی کنند. گروهی نیز دستگاهی را دردست ساخت دارند که با استفاده از ذرات طلا می تواند پروتئین های معینی را فعال سازد یا از کار بیندازد. به اعتقاد پژوهشگران برای آنکه بتوان از سلولها در حین فعالیت واقعی آنها اطلاعات مناسب به دست آورد، باید شیوه تنظیم آزمایشها را مورد تجدیدنظر اساسی قرار داد. سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می رسانند: از جمله انتقال اطلاعات و علائم و داده ها میان خود، ردوبدل کردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی. یک گروه از روش تازه ای موسوم به الگوی انتقال ابر - شبکه استفاده کرده اند که ساخت نیمه هادیهای نانومتری به قطر تنها 8 نانومتر را امکان پذیر می سازد. هریک از این لوله های بسیار ریز بالقوه می توانند یک پادتن خاص یا یک اولیگو نوکلئو اسید و یا یک بخش کوچک از رشته دی ان ای بر روی خود جای دهند.
با کمک هر تراشه می توان 1000 آزمایش متفاوت بر روی یک سلول انجام داد. برای دستیابی به موفقیت کامل باید بر برخی از محدودیتها غلبه شود، ازجمله آنکه درحال حاضر برای بررسی سلولها باید آنها را در درون مایعی قرار داد که مصنوعاً محیط زیست طبیعی سلولها را بازسازی می کند، اما یون موجود در این مایع می تواند سنجنده های موئینه را از کار بیندازد. برای رفع مشکل، محققان سلولها را درون مایعی جای می دهند که چگالی یون آن کمتر است. گروههای دیگری از محققان نیز در تلاشند تا ابزارهای مناسب در مقیاس نانو برای بررسی جهان سلولها ابداع کنند. یکی از این ابزارها چنانکه اشاره شد یک فیبر نوری است که ضخامت نوک آن 40 نانومتر است و بر روی نوک نوعی پادتن جا داده شده که قادر است خود را به مولکول مورد نظر در درون سلول متصل سازد. این فیبر نوری با استفاده از فیبرهای معمولی و تراش آنها ساخته شده و بر روی فیبر پوششی از نقره اندود شده تا از فرار نور جلوگیری به عمل آورد. نحوه عمل این فیبر نوری درخور توجه است.
از آنجاکه قطر نوک این فیبر نوری، از طول موج نوری که برای روشن کردن سلول مورد استفاده قرار می گیرد به مراتب بزرگتر است، فوتونهای نور نمی توانند خود را تا انتهای فیبر برسانند، درعوض در نزدیکی نوک فیبر مجتمع می شوند و یک میدان نوری بوجود می آورند که تنها می تواند مولکولهایی را که در تماس با نوک فیبر قرار می گیرند تحریک کند. به نوک این فیبر نوری یک پادتن متصل است و محققان به این پادتن یک مولکول فلورسان می چسبانند و آنگاه نوک فیبر را به درون یک سلول فرو می کنند. در درون سلول، نمونه مشابه مولکول فلورسان نوک فیبر، این مولکول را کنار می زند و خود جای آن را می گرد. به این ترتیب نوری که از مولکول فلورسان ساطع می شد از بین می رود و فضای درون سلول تنها با نوری که به وسیله میدان موجود در فیبر نوری بوجود می آید روشن می شود و درنتیجه محققان قادر می شوند یک تک مولکول را در درون سلول مشاهده کنند.
مزیت بزرگ این روش در آن است که باعث مرگ سلول نمی شود و به دانشمندان اجازه می دهد درون سلول را در هنگام فعالیت آن مشاهده کنند. نانو تکنولوژی همچنین به محققان امکان می دهد که بتوانند رویدادهای بسیار نادر یا مولکولهای با چگالی بسیار کم را مشاهده کنند. به عنوان مثال بلورهای مینیاتوری نیمه هادیهای فلزی در یک فرکانس خاص از خود نور ساطع می کنند و از این نور می توان برای مشخص کردن مجموعه ای از مولکولهای زیستی و الصاق برچسب برای شناسایی آنها استفاده کرد. به نوشته هفته نامه علمی نیچر چاپ انگلستان یک گروه از محققان دانشگاه میشیگان نیز توانسته اند سنجنده خاصی را تکمیل کنند که قادر است حرکت اتمهای روی را در درون سلولها دنبال کند و به دانشمندان در تشخیص نقایص زیست عصبی مدد رساند.
از ابزارهای در مقیاس نانو همچنین می توان برای عرضه مؤثرتر داروها در نقاط موردنظر استفاده به عمل آورد. در آزمایشی که بتازگی به انجام رسیده نشان داده شده است که حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو 100برابر بازده عمل را افزایش می دهد. محققان امیدوارند در آینده ای نه چندان دور با استفاده از نانو تکنولوژی موفق شوند امور داخلی هر سلول را تحت کنترل خود درآورند. هم اکنون گامهای بلندی در این زمینه برداشته شده و به عنوان نمونه دانشمندان می توانند فعالیت پروتئینها و مولکول دی ان ای را در درون سلول کنترل کنند. به این ترتیب نانو تکنولوژی به محققان امکان می دهد تا اطلاعات خود را درباره سلولها یعنی اصلی ترین بخش سازنده بدن جانداران به بهترین وجه کامل سازند.
منبع :alivephysics.persianblog.com
10 فناوری برتر دنیا
- تکنولوژی به سرعت در حال تعویض و دگرگونی طرز زندگی روزانه مردم است. در این مقاله سعی خواهد شد به صورت خلاصه و به ترتیب اهمیت 10 مورد از تکنولوژی نوین و شناخته شده را که مردم آنها را قبول کرده‌اند بررسی شود.
1ــ کامپیوترهای دستی و قابل حمل 2ــ دانلود موزیک، 3ــ وسایل سرگرمی دیجیتال در خانه‌ها، 4ــ عکسبرداری دیجیتال، 5 ــ موسیقی MP3 و 6- ارتباط از نوع وایرلس،7 ــ حافظه فلاش، 8 ــ اتومبیل با استفاده کم از سوخت فسیلی،9ــ جی پی اس، سیستم جهت یابی با کمک ماهواره،10ــ اینترنت فون.
در این مقاله پنج مورد اول را خواهید خواند، بقیه موارد نیز در ادامه خواهد آمد .
1ــ کامپیوترهای دستی و قابل حمل
در میان وسایلی که اخیراً مردم به شدت به طرف آنها کشیده میشوند باید از کامپیوترهای کوچک چند منظوره که در کف دست جا میگیرند نام برد. انجام مکالمات تلفنی با این دستگاهها که بلک بری یکی از آنهاست ساده ترین وظیفه این گونه وسایل دیجیتال است. Treo 650 هم یکی دیگر است. از این دستگاه کوچک به عنوان دستیار دیجیتال شخصی پی دی ای Personal Digital Assistant PDA استفاده میشود. بر قراری ارتباط تلفنی، ارسال و دریافت ایمیل، تنظیم و یادآوری قرار ملاقاتهای شخصی و گشت زنی در سایتهای اینترنت هم از عهده تریو بر میآید.
آی پاد یک نام موفق دیگر است که از تکنولوژی دیجیتال سود میبرد. اما آی پاد هدف اولیه خود را که شنیدن موزیک دیجیتال در هنگام حرکت بود همچنان دنبال میکند. ویلی پاول مدیر عملیاتی اپل سازنده آی پاد میگوید درست است که ما اخیراً چند بازی کامپیوتری کوچک به دستگاه اضافه کرده‌ایم اما برای ما پخش موسیقی اولویت خود را از دست نداده. آی پاد علاوه بر ارائه موزیک توانسته است ویدیوکلیپ‌های خوانندگان به همراه چندین شو تلویزیونی تفریحی که توسط شرکت دیسنی در آمریکا تولید میشود به آی پاد اضافه کند.
بلک بری توسط شرکت کانادایی Research In Motion (RIM) تولید شده و سپس شرکتهای تلفن سلولار تمام دنیا آن را به مشتریان خود میفروشند. بلک بری در کف دست جا میگیرد و از دگمه‌های پائین و بالا بر استفاده کرده و صفحه نشاندهنده آخرین مدلهای آن رنگی است. بلک بری علاوه بر ویژگیهای کامپیوترهای مینیاتوری PDA مانند دفترچه آدرس، تقویم و لیست کارهای روزانه ضمناً یک تلفن همراه هم هست. اشتهار بلک بری دلیل دیگری دارد؛ از بلک بری میتوان به عنوان دستگاهی که قادر به ارسال و دریافت ایمیل‌های آنی از هر نقطه جهان است استفاده کرد.
توانایی بلک بری در آمیزش تکنولوژی تلفنهای سلولار و کامپیوتر و اینترنت در یک حجم کوچک است و میتواند با هماهنگی بین نرم افزار و سخت افزارهای مختلف ارتباط کسانی را که به دلایل شغلی مجبور به حرکت هستند با دیگران برقرار کند.
2ــ دانلود موزیک
بیشتر کسانی که موزیک را به صورت غیر قانونی دانلود میکنند عمل خود را دزدی میدانند
و آن را افتخاری برای خود نمیدانند. نیل یکی از آنهاست. او در کامپیوتر خود بیش از 3400 آهنگ که برای دریافت آنها پولی پرداخت نکرده دانلود کرده است. نیل 22 سال دارد و مانند دوستان دیگر خود برای هر کاری که انجام میدهند عذر و بهانه‌ای دارند. او میگوید خوانندگان به اندازه کافی از کنسرتهای خود درآمد دارند من یکی از آنها را در تلویزیون دیدم که بیش از 30 ماشین گرانقیمت داشت. تولیدکنندگان سی دی حاصل کار خوانندگان را از راههای مختلف به دست میاورند آنها هم از این راه به ثروت کلانی دست یافته‌اند. اگر آنها از خوانندگان دزدی میکنند برای ما هم ایرادی نباید داشته باشد تا آهنگهای آنان را دانلود کنیم. نیل یک چیز را فراموش کرده است که موزیک هم میتواند صاحب داشته باشد و گرفتن اموال دیگران بدون اجازه و یا پرداخت حق استفاده هم نوعی سرقت است.
از زمانی که شان فنینگ 18 ساله از دانشگاه ترک تحصیل کرد و در سال 1999 سایت نپستر www.napster.com را راه انداخت مردم با استفاده از نرم‌افزار او توانستند موزیک و ویدیوهای بایگانی شده در کامپیوترهای خود را به صورت اشتراکی در اختیار دیگران قرار دهند. برنامه او با نام پی تو پی Peer-to-Peer P2P شناخته میشود و به همه اجازه میدهد تا هر فایل موسیقی از نوع ام پی 3 را که میخواهند از کامپیوتر یکدیگر دانلود کنند.
اگر چه نپستر با شکایت انجمن شرکتهای سازنده سی دی و گروهها موسیقی مانند متالیکا از کار دانلود مجانی آهنگ متوقف شد اما اکنون با پرداخت هزینه کمی همچنان با اشتراک دانلود آهنگ به کار خود ادامه میدهد. اما سایتهای دیگری مانند کازا www.KaZaa.com، لایم وایر www.Limewire.com و www.eDonkey.com همچنان به دانلود رایگان اشتراکی فیلم و موسیقی آنلاین مشغول هستند. فیل آرمسترانگ سخنگوی کازا میگوید ترافیک سایت ما 20 میلیون استفاده کننده در هر روز است و ما میدانیم گروهی از بازدیدکنندگان کازا بدون توجه به اخطارهای متعددی که در سایت قرار دارد بخشی از فایلها را بدون در نظر گرفتن قوانین کپی رایت دانلود میکنند.
اگر چه منابع قانونی دانلود آهنگ و موسیقی نظیر آی تیون از شرکت اپل www.apple.com/itunes/download و یا سایت جدید نپستر توانسته‌اند رضایت صاحبان موزیک و خوانندگان پر طرفدار مانند آهنگ جدید گوین استفانی Hollaback Girl را با بیش از یک میلیون بار دانلود در آمریکا و 120 هزار بار در کانادا جلب کنند، اما نسبت کسانی که به صورت اشتراکی و مجانی به دانلود موسیقی مشغول هستند 14 به یک است.
3 ــ وسایل سرگرمی دیجیتال در خانه‌ها
امروزه دست مردم در انتخاب وسایل سرگرمی خانگی از هر زمان بازتر است. تلویزیونهای LCD در اندازه‌هایی به نازکی 20 اینچ و به طول بیش از 60 اینچ که مانند تابلو نقاشی بر دیوار نصب میشوند، تا نمایش برنامه‌های تلویزیونی و ویدیویی با سیستم پلاسما، و کانالهای ماهواره‌ای، گوشه‌هایی از این انتخاب هستند. سیستمهای جدید وسایل سرگرمی خانگی به دلایل ایرادات تکنیکی هنوز محبوبیت خود در میان مردم پیدا نکرده‌اند. اکنون تنها 2 درصد از خانه‌ها تلویزیون پلاسما و 11 درصد تلویزیون ال سی دی دارند. تماشای یک برنامه ورزشی مانند هاکی و یا مسابقات اتومبیلرانی در صفحات نمایش تلویزیونهای دیجیتال جدید به دلیل سرعت کم در پردازش تصویر نمیتوانند فیلم را به شفافیت تلویزیونهای آنالوگ قدیمی نشان دهند. دلیل دیگری که سبب عدم محبوبیت این گونه از تلویزیونهای دیجیتال در میان مردم شده است قیمت بسیار گران آنهاست.
یکی دیگر از وسایل سرگرمی در خانه‌ها دستگاه ایکس باکس است که مایکروسافت اولین مدل آن را در 15 نوامبر 2001 به ساکنان آمریکای شمالی و یک ماه بعد به اروپا و ژاپن معرفی کرد. تا پیش از معرفی آخرین مدل ایکس باکس با نام Xbox 360 مایکروسافت توانسته بود بیش از 22 میلیون دستگاه از مدل قدیمی آن را به فروش برساند. رقبای ایکس باکس، GameCube از شرکت نین تندو با فروش بیش از 18 میلیون دستگاه و PlayStaion از شرکت سونی با فروش 100 میلیون دستگاه است. اکنون بیش از 200 میلیون خانه در جهان یکی از انواع کنسول‌ها بازیهای کامپیوتری را جهت سرگرمی در اختیار دارند. ایکس باکس 360 آخرین کنسول بازیهای مایکروسافت به طور رسمی در 12 می 2005 در کانال ام تی وی معرفی و فروش آن در 22 نوامبر 2005 شروع شد و در همان روز اول در کانادا تمام دستگاهها که به قیمت 500 دلار فروخته میشد به فروش رسید و مردم برای خرید آن نام خود را در لیست انتظار قرار دادند. ایکس باکس 360 علاوه بر بازیهای کامپیوتری قادر به پخش دی وی دی، موسیقی و نمایش عکسهای دیجیتالی است و مایکروسافت تلاش میکند در بخشی از فروش 30 میلیارد دلاری بازیهای کامپیوتری که مطلقاً در اختیار سونی و کنسول بازی آن پلی استیشن است، سهیم شود.
1 ــ کامپیوترهای دستی و قابل حمل و نقل، 2ــ دانلود موزیک، 3ــ وسایل سرگرمی دیجیتال در خانه‌ها
4 ــ عکسبرداری دیجیتال
بیش از 40 در صد از خانواده‌های کانادایی دوربین دیجیتال دارند و سرعت رشد محبوبیت آن به علت سهولت در استفاده بیش از دستگاههای پخش دی وی دی و ویدیو است. پس از آن که عکس گرفته میشود بلافاصله برای چاپ و ایمیل و نشان دادن آن به صورت اسلاید از تلویزیون آماده است، این چنین سهولت در استفاده است که دوربینهای دیجیتال محبوبیت خود را به دست آورده‌اند (شهروند شماره 1002).
مارک فدرمن طراح استراتژی ارشد بخش فرهنگ و تکنولوژی دانشگاه تورنتو است. او اعتقاد دارد عکسبرداری دیجیتال بخشی از حرکت جامعه به سمت ارتباط الکترونیکی فردی با افراد دیگر جامعه است. فدرمن اشاره میکند سایتهایی مانند فلیکر (شهروند شماره 1037) توانسته‌اند با دریافت عکسهای دیجیتال مردم آنها را در مقابل دید همگان قرار دهند. این یک تغییر عمده در نحوه مشارکت آلبوم عکس خاطرات فردی بدون توجه به موقعیت جغرافیائی با کسانی است که طرز فکر مشابه دارند.
روند تغییرات عکسبرداری دیجیتال نشان میدهد در آینده نزدیک اندازه دوربینها روز به روز کوچکتر شده و هم زمان به کارایی و سهولت در استفاده از آنان افزوده خواهد شد. اخیراً کانن دوربین دیجیتال جدیدی را به بازار عرضه کرده است که صورت کسانی را که در حال لبخند زدن هستند تشخیص داده و از آنها عکس میگیرد. در آینده نزدیک ما شاهد حضور کیوسک‌هایی خواهیم بود که در کافی شاپ‌ها، مراکز خرید و مال و فروشگاههای اجاره فیلمهای ویدیویی قرار داده شده‌اند تا هر کس بتواند حافظه دوربین عکاسی خود را در داخل آنها قرار دهد و عکسها جهت چاپ به عکاسی ارسال شود و یا در عرض چند دقیقه در همان محل به چاپ رسیده و حاضر شوند.
5 ــ موسیقی ام پی 3
ام پی 3 فرمتی از موسیقی است که کاملاً بر اساس تکنولوژی سی دی تهیه شده است. فرق عمده این دو فرمت، قدرت ام پی 3 در کمپرس کردن فایلهای موزیک و کم کردن حجم و اندازه آنهاست. به طور معمول در هر سی دی کمتر از 20 آهنگ قرار داده میشود در حالی که اگر آهنگها در فرمت ام پی 3 ضبط شده باشند تا 200 آهنگ را میتوان در یک سی دی جا داد.
ام پی 3 خلاصه شده MPEG Audio Layer 3 و یا سطح سوم فرمتی است که توسط شرکت Moving Picture Experts Group MPEG به مرحله تولید رسیده است. مقایسه میان فایلهای موزیک سی دی با ام پی 3 به این ترتیب است که اگر آهنگی برای ضبط در سی دی 10 مگابایت از ظرفیت سی دی را به خود اختصاص بدهد نوع کمپرس شده آن بدون از دست دادن کیفیت صدا در فرمت ام پی 3 فقط به یک دهم آن یعنی 1 مگابایت حافظه نیاز دارد.
آهنگی که در فرمت ام پی 3 ضبط شده باشد در دو حالت قابل استفاده است. میتوان آن را بر روی سی دی معمولی قرار داد و یا به صورت یک فایل دیجیتال در کامپیوتر بایگانی کرد. فایلهای بایگانی شده در کامپیوتر قابلیت انتقال به دستگاههای کوچکی که اندازه برخی از آنها از درازای یک انگشت دست هم کوچکتر است را دارند. این دستگاهها ام پی 3 پلیر نام دارند و میتوانند صدها آهنگ را در خود ذخیره و پخش کنند.
6ــ ارتباط وایرلس
هنا چو 25 سال دارد. او دانشجوی فوق لیسانس رشته ارتباطات و کمک استاد دانشگاه رایرسون است. هنا تصمیم دارد پایان نامه و تز فوق لیسانس خود را به موضوع ارتباط وایرلس WiFi اختصاص دهد. او میگوید تمام دانشجویان من از لپ تاپ استفاده میکنند و همیشه صدای کیبورد در کلاس شنیده میشود. اگر فکر میکنید آنها از موضوع درس یادداشت برداری میکنند کاملاً در اشتباه هستید. دانشجویان من چت و گفتگو با دوستان خود در کلاس و خارج از دانشگاه و گوش کردن به استاد را هم زمان انجام میدهند. رد و بدل کردن یادداشتهای خصوصی که همیشه در کلاسهای درس در میان دانشجویان و دانش آموزان رواج داشته است اکنون با ارسال و دریافت پیامهای آنی با استفاده از سیستم وایرلس دانشگاه صورت میگیرد.
دانشگاه رایرسون مانند تمام مراکز آموزشی از سیستم وای فای استفاده میکند (بایگانی آنلاین شهروند شماره 859). در این سیستم در کلاسها و محلهای مخصوصی که هات اسپات نام دارد هر کس با داشتن لپ تاپ، کامپیوتر مینیاتوری دستی PDA و یا تلفن همراه میتواند علائم مخابراتی شبکه داخلی وای فای را بدون اتصال فیزیکی از طریق سیم و کابل دریافت کرده و به اینترنت وصل شود.
وای فای یا Wireless Fidelity نوعی از اتصال شبکه‌ای است که تمام کامپیوترهای موجود در محدوده پخش علائم مخابراتی را به اینترنت و به یکدیگر متصل میکند. این محدوده معمولاً در شعاع 30 تا 40 متری شبکه مرکزی قرار دارد و ارتباط با استفاده از امواج رادیویی انجام میپذیرد. علاوه بر مراکز آموزشی بسیاری دیگر از محلهای کسب و کار و تجارت مانند رستورانها، فرودگاهها، کتابخانه‌ها، هتلها و کافی شاپ‌ها نیز این پدیده نسبتاً جدید را به مشتریان خود عرضه میکنند.
بیش از 20 شرکت هوایی و خطوط راه آهن در قبال دریافت مبلغ بسیار کم به مسافران خود اجازه میدهند تا در طول پرواز و مسافرت بتوانند با وای فای ارتباط خود را با اینترنت برقرار کنند.
شهرهای بزرگ مانند فیلادلفیا، سانفرانسیسکو، نیویورک و مونترال در نظر دارند شبکه وای فای را در تمام محدوده شهر گسترش دهند تا مردم در هر گوشه شهر و بازار و خانه با شبکه جهانی ارتباط داشته باشند.
7ــ حافظه فلاش
زمان استفاده از دیسکهایی که فلاپی خوانده میشدند و میتوانستند تا حداکثر1/44 مگابایت اطلاعات را در خود بایگانی کنند به سر آمده است به طوری که کامپیوترهای جدید فاقد فلاپی درایو هستند. حافظه‌های قابل حمل نقل جدید فلاش نام دارند و کمترین حجم آنها 128 مگابایت معادل 90 دیسک فلاپی است و به بهای 10 تا 30 دلار بفروش میرسند. بیشترین ظرفیت حافظه فلاش که اکنون در مرحله تولید است میتواند تا حجم 32 گیگابایت اطلاعات کامپیوتری را در خود حفظ کند. با تکنولوژی فلاش که روز به روز به حجم آن افزوده و از بهای آن کم میشود باید در انتظار از بین رفتن سی دی و دی وی دی هم باشیم. حافظه فلاش علاوه بر بایگانی اطلاعات کامپیوتری میتواند عکس، موسیقی و فیلمهای ویدیویی را هم در خود ضبط و پخش کند.
از حافظه‌های فلاش که مورد توجه استفاده کنندگان دوربینهای دیجیتال قرار گرفته است باید از تکنولوژی Secure Digital SD نام برد. در گزارشی که ماه گذشته شرکت تحقیقاتی Needham مستقر در نیویورک آن را تهیه کرده است از شخصی که عکسهای دیجیتال خود را در حافظه اس دی ضبط کرده بود نقل قول شده است "من حافظه دوربینم را که عکسهای ماه عسل من در آن قرار داشت به اشتباه همراه لباسم در ماشین رختشویی شستم و خشک کردم، اما وقتی با نا امیدی عکسها را برای چاپ به عکاسی فرستادم به من گفتند عکسها قابل چاپ هستند و به حافظه اس دی دوربین هم صدمه‌ای وارد نیامده است".
گمان میرود با فروش سرسام آور حافظه‌های فلاش تعداد کسانی که از این نوع حافظه استفاده میکنند تا سال 2008 به 3 برابر افزایش یابد. صنعت موسیقی و فیلم، بخصوص برنامه‌های تلویزیونی دیجیتال با ازدیاد حجم حافظه فلاش به زودی دستخوش تغییر خواهند شد و هر کس با داشتن دستگاههای کوچکی مانند آی پاد که از نوعی حافظه فلاش سود میبرد قادر خواهد بود تا اطلاعات کامپیوتری، آهنگهای دلخواه و فیلمهای سینمایی محبوب خود را در هر کجا که بخواهد استفاده کند.
8 ــ اتومبیل با استفاده کم از سوخت فسیلی
گرانی بهای بنزین، پیش بینی اتمام ذخایر فسیلی در آینده و نگرانی آلودگی روز افزون هوا سازندگان اتومبیل را تشویق کرده است تا نوعی از اتومبیل را که از منابع الکتریکی و سوختی استفاده کند تولید کنند. این نوع اتومبیلها Hybrid نام دارند. هایبرید در انگلیسی به هر جانور دو رگه مانند قاطر، هر لغت که اجزا تشکیل دهنده آن از دو زبان گوناگون باشد اطلاق میشود. استفاده از این کلمه در صنعت اتومبیل سازی اشتراک آن در استفاده از بنزین و الکتریسیته است.
اتومبیلهای هایبرید در هنگام حرکت از بنزین استفاده میکنند و در زمانی که اتومبیل متوقف میشود موتور به صورت اتوماتیک خاموش شده و به محض بر داشتن پا از پدال ترمز، ماشین با نیروی الکتریکی مجدداً روشن شده و به حرکت در میاید.
موضوع دیگری که در این بخش از تکنولوژی برتر مطرح میشود استفاده از سوخت فسیلی در راه اندازی کامپیوترهای دستی کوچک، لپ تاپ، تلفنهای همراه و حافظه فلاش در آینده بسیار نزدیک است. تولید کنندگان وسایل الکترونیکی در نظر دارند در 2 سال آینده، تکنولوژی وسایل الکترونیکی نفتی را جایگزین باطری های قابل شارژ نیکل کادمیوم و لیتیوم یون فعلی کنند.
9ــ جی پی اس، سیستم جهت یابی به کمک ماهواره
انسان در قرنهای گذشته با خیره شدن به آسمان و با کمک ماه و خورشید و ستاره جهت یابی میکرد. اسطرلاب و قطب نما هم سالهای متمادی یار و یاور مردم بود. اکنون با گردش 24 ماهواره در مدار زمین ما از سیستم جهانی تعیین موقعیت Global Positioning System GPS استفاده میکنیم (شهروند شماره‌های 530 و 738). این سیستم جهت یاب در تمام مدلهای جدید اتومبیلهای ساخت جنرال موتورز با نام OnStar نصب شده است. جی ام میگوید روزانه میلیونها نفر در هنگام رانندگی سیستم جهت یاب "آن استار" را مورد استفاده قرار میدهند و در هر ماه بیش از 107 هزار مکالمه ماهواره‌ای که 700 مورد آن به گزارش سرقت و یافتن موقعیت ماشین مسروقه اختصاص دارد انجام میشود.
اخیراً صاحبان سگها هم میتوانند با پرداخت مبلغ کمی یک فرستنده بسیار ظریف را در ماهیچه حیوان قرار دهند تا دیگر هیچ وقت نگران گم شدن سگ خود نباشند. بستن یک مچ بند به دست کودکانی که در پارکهای بازی از والدین خود دور شده و گم میشوند سبب میشود تا سیستم جی پی اس موقعیت آنان را به آنی به پدر و مادر گزارش دهد. گم شدن به تاریخ پیوسته است. اتومبیلی که به جی پی اس مجهز است هیچگاه دزدیده نمیشود و اگر دزدیده شد هر کجا که باشد پیدا میشود. شرکتهای مسئول انتقال ماشینهای تصادف کرده و یا از کار افتاده در کنار جاده، شرکتهای تاکسیرانی و باربری و حتی تراکتورهای کشاورزان نیز از کارایی‌های سیستم جهت یاب حداکثر سود را میبرند. شرکتهای هوایی در نظر دارند به زودی برچسب های هوشمندی را به مسافران عرضه کنند تا آنها هر لحظه بتوانند از موقعیت بار و چمدان خود در طول سفر آگاه شوند. سیستم جی پی اس وارد زندگی روزانه ما شده است، تکنولوژی آن پیشرفت خواهد کرد و همچنان در آینده با ما خواهد بود.
10 ــ اینترنت فون
مکالمه تلفنی شهری و یا راه دور با کمک اینترنت وویپ Voice Over Internet Protocol VoIP خوانده میشود (بایگانی آنلاین شهروند شماره 997). سیستم بسیار ساده است یک دستگاه تلفن مخصوص 35 دلاری با کامپیوتری که به اینترنت متصل است از طریق پروتکل شبکه جهانی ارتباط شما را با شماره تلفن دیگر برقرار میکند. بررسی آماری شرکت In-State نشان میدهد بیش از 5 میلیون نفر در جهان به صورت مستمر از اینترنت جهت تماسهای تلفنی راه دور بهره میبرند.
طرح ارسال صدا بر روی اینترنت ابتدا در یکی از انستیتوهای تحقیقاتی ناسا، سازمان هوا فضایی آمریکا شکل گرفت و سرانجام با ایده تجاری در سایت Net2phone به مرحله اجرا درآمد. در این سایت که به شماره های تلفن آمریکا اختصاص داشت پس از دانلود یک نرم‌افزار با حجم کم تماس از کامپیوتر به تلفن برقرار میشد.
در ابتدای پیدایش سیستم صدا بر روی اینترنت VoIP شرکتهای خصوصی تلفن استفاده از آن را شروع کردند و نرخهای مکالمه در شرکتهای بزرگ مخابرات مانند بل به ناگهان شکسته شد. شرکتهای کوچکتر سرویس دهنده مکالمه بر روی اینترنت با فروش کارت تلفن که هر یک دارای شماره رمز Pin Number بود از مشتریان میخواستند با شماره تلفنهای محلی و بدون هزینه‌ی شهری با اینترنت فون آنان تماس گرفته و ارتباط خود را با مخاطبان راه دور برقرار کنند.
تا پایان سال جاری که چند روزی بیشتر به آن باقی نمانده است بیش از یک میلیون نفر از ساکنان کانادا به طریقی مکالمات خود را از طریق وویپ انجام خواهند داد و شرکتهای مخابراتی اینترنت فون مانند ویدیوترون که 40 در صد بازار وویپ را در آمریکا و کانادا در انحصار خود دارد تلاش میکنند تا بر کیفیت ارتباط تلفنی از راه اینترنت افزوده و صورتحسابهای 50 تا 60 دلاری شرکت مخابرات بل را حداکثر به 5 دلار کاهش دهند.
technology
technology The techniques of engineering and applied science for commercial and industrial purposes. Many fundamental technologies – the smelting and working of metals, spinning and weaving of textiles, and the firing of clay, for example – were empirically developed at the dawn of civilization, long before any concept of science existed. With the advent, in about 3000 BC, of the first major civilizations in Egypt and Mesopotamia, many new technologies were developed – irrigation systems, road networks and wheeled vehicles, a pictographic form of writing, and new building techniques. Other civilizations subsequently became important technological centres, notably those of Greece and Rome, the Arab empire of the 7th to 10th centuries, and the Mayan, Aztec, and Toltec civilizations of the American continent. In the mid-16th century the focus of technological change shifted to Europe, with the beginning of the Scientific Revolution.
By the late 17th century, technology essentially meant engineering. During the 19th century science began to create many new technologies, such as electricity generation and supply and photography. The trend continued into the 20th century, especially with the development of road vehicles, the petrochemical industry, plastics, radio and television, sound recording and reproduction, synthetic fibres, a wide range of pharmaceutical products, nuclear power, and the advent of computers and information technology. Since the 1970s pollution and the depletion of energy resources have caused increasing public concern. This has led to the growth of alternative technologies, with an emphasis on renewable energy sources, recycling of raw materials, and the conservation of energy.
نگاهی به یکپارچگی انسان و فنآوری ظرف ۳۰ سال آینده
نگاهی به یکپارچگی انسان و فنآوری ظرف ۳۰ سال آینده
پیش درآمد
در پایان قرن بیست و یکم عملا مرگ و میر وجود نخواهد داشت. ما انسان ها با استفاده از مزایای فنآوری انتقال مغز جاودان می شویم. تا کنون حیات و زندگی ما به طول عمر سخت افزارمان گره خورده بود. وقتی سخت افزار در هم می شکست کار ما تمام بود. اما وقتی که از مرز بگذریم و خود را درون فنآوری رایانه جای دهیم، ذهن ما به تکامل خود ادامه خواهد داد. امروزه نرم افزار ما نمی تواند رشد کند. زیرا درون مغزی مرکب از تنها ۱۰۰ تریلیون اتصال و سیناپس گیر افتاده است. عمر نرم افزار ما در آینده دیگر به بقای مدار محاسباتی مغزمان وابسته نخواهد بود. در واقع روزی خواهد رسید که هویت و بقای انسان از سخت افزار و بقای آن مستقل خواهد شد. جهانی را مجسم کنید که تفاوت بین انسان و ماشین محو می شود. جهانی که مرز میان بشریت و تکنولوژی رنگ می بازد. قرن بیست و یکم به روایت ری کوزویل وعده زمانی را می دهد که پیوند هوش انسان با هوش مصنوعی ماشین بنیان زندگی بشر را گسیخته کرده و آن را دگرگون می سازد.
برگرفته از کتاب عصر ماشین های معنوی، نوشته ری کورزویل،ترجمه سیمین موحد، نشر پیکان، ۱۳۸۰
علاقه من به آینده نگری بیشتر ریشه درعلاقه من به اختراع دارد. از زمانی که پنج ساله بودم می خواستم که یک مخترع بزرگ شوم و خیلی زود فهمیدم که اگر کسی بخواهد مخترع موفقی شود باید آینده را خوب بشناسد. این کار کمی شبیه ورزش موج سواری است چون باید در زمان مناسب سوار موج ها شد. من وقتی که یک کار را تمام می کنم می فهمم در مقایسه با زمانی که کار را آغاز کرده ام، در جهان تغییرات زیادی رخ داده است.
به همین خاطر دانشجوی رشته روند یابی فنآوری شدم ومدل های ریاضی مختلفی برای نشان دادن چگونگی تکامل فنآوری ها تهیه کردم. حوزه های مطالعاتی ام بیشتر شامل رایانه، الکترونیک، مخابرات، فنآوری های زیستی مانند تصویر برداری ژنتیک، مهندسی معکوس مغز انسان، نانو فنآوری و همچنین آهنگ تغییرات پارادایم ها می شود. به کمک این مدل ها توانستم به عنوان یک کارآفرین و مخترع فنآوری، زمان مناسب سوار شدن بر موج را تشخیص دهم.
علاقه من به روند های فنآوری هر روز بیشتر می شد تا اینکه "قانون بازدهی شتابان" را پیشنهاد دادم. من معتقدم این قانون نحوه تکامل فنآوری در دهه های آینده را به خوبی نشان می دهد. در کتابی که در دهه ۱۹۸۰ نوشتم نقشه پیشرفت فنآوری ها را در دهه ۱۹۹۰ و اوائل ۲۰۰۰ ترسیم کردم که اتفاقا پیش بینی خوبی از کار در آمد. امروزه مدل های ریاضی خود را ویرایش کرده ام و می کوشم آینده فنآوری ها در قرن بیست و یکم را شناسایی کنم. به کمک این پیش بینی ها می توانم فنآوری های قرن جدید را ابداع کنم چون می دانم که در سال های ۲۰۱۰، ۲۰۲۰ یا ۲۰۳۰ وضعیت فنآوری ها ، ارتباطات، اندازه فنآوری، و دانش ما درباره مغز انسان چگونه خواهد بود. با اینکه هنوز قادر به ابداع این فنآوری ها نیستم اما می توانم کمابیش آنها را توصیف کنم.
نکته ای که اکثر ناظران آن را تشخیص نداده اند و صاحبنظران به اندازه کافی به اهمیت آن پی نبرده اند شتاب آهنگ تغییرات است. قرن ها پیش مردم اصلا فکر نمی کردند که جهان در حال تغییراست. البته حق هم داشتند چون زندگی اجدادشان خیلی با آنها تفاوت نداشت و انتظار داشتند که نوادگانشان هم مانند خودشان زندگی کنند.
امروزه کسی شک ندارد که سرعت تغییرات افزایش یافته است و اینکه فنآوری قادر است ماهیت جوامع را دستخوش تحول کند. اما آنچه که کمتر به آن توجه می شود این است که آهنگ تغییرات شتاب گرفته است. در واقع ۲۰ سال گذشته به هیچ وجه راهنمای خوبی برای ۲۰ سال آینده نیست. در هر دهه نرخ تغییر پارادایم ها و نرخ پیشرفت دو برابر می شود. در واقع بر حسب نرخ کنونی تغییرات، همه تغییرات قرن بیستم فقط به اندازه ۲۵ سال کنونی است. به بیان دیگر ظرف بیست و پنج سال آینده ما به اندازه ۴ برابر قرن بیستم پیشرفت خواهیم کرد و همچنین در کل قرن بیست ویکم به اندازه ۲۰۰۰۰ سال در توسعه فنآوری پیشرفت خواهیم کرد.
به عنوان مثال رشد فنآوری رایانه تصاعدی است. یکی از روندهای تصاعدی که متخصصان از آن آگاهند " قانون مور" نام دارد. اما خود قانون مور تنها یکی از روش های رشد تصاعدی در فنآوری رایانه به شمار می رود. بر حسب این قانون هر دوازده ماه یکبار قدرت محاسبه دو برابر می شود زیرا هر دو سال یکبار می توانیم چگالی ترانزیستورها را در مدارهای مجتمع ( آی سی ) دو برابر کنیم. اما در واقع سرعت رایانه ها هم دو برابر می شود و بنابراین با افزایش همزمان سرعت و ظرفیت باید گفت که قدرت رایانه ها هر دوازده ماه یکبار چهار برابر می شود.
باید توجه کرد که قانون مور پنجمین پارادایمی است که موجب رشد تصاعدی در رایانه ها شده است. ما تا امروز ماشین حساب های الکترومکانیکی، رایانه های مبتنی بر رله، رایانه های با لامپ های خلا، و نهایتا رایانه های ترانزیستوری را ساخته ایم. هر گاه که یکی از پارادایم ها از صحنه خارج شود پارادایم جدید جای آن را می گیرد. مثلا لامپ های خلا مرتبا کوچکتر می شدند تا اینکه به کوچکترین اندازه ممکن رسیدند و بعد از آن روش کاملا متفاوت و جدیدی یعنی کاربرد ترانزیستورها ظهور کرد. متخصصان معتقدند که ظرف ۱۲ سال آینده قانون مور نیز از رده خارج می شود زیرا ابعاد ترانزیستورها فقط به اندازه چند اتم خواهد بود و دیگر نمی توان بیشتر از این آنها را کوچک کرد. بنابراین این پارادایم خاص نیز جای خود را به پارادایم بعدی خواهد داد.
پارادایم ششم در واقع پردازش و محاسبه موازی و سه بعدی خواهد بود. مغز ما انسان ها ساختاری سه بعدی دارد و بنابراین می توانیم به صورت سه بعدی محاسبه و اطلاعات را پردازش کنیم. روش الکتروشیمایی پردازش اطلاعات توسط دستگاه عصبی انسان ده میلیون بار کند تر و آهسته تر از روش الکترونیکی رایانه ها است. اما به خاطرمعماری سه بعدی مغز انسان، قدرت پردازش ماشین هنوز کمتراست. همه پیوندهای عصبی مغز انسان به صورت همزمان قادر به انجام محاسبات هستند بنابراین می توانند در آن واحد یک صد هزار میلیارد کار را انجام دهند. ماشین ها و رایانه ها نیز باید به همین سمت حرکت کنند. امروزه تراشه های رایانه ای حتی اگر به شدت فشرده باشند، تخت و دو بعدی هستند. ظرف ۱۵ یا ۲۰ سال آینده رایانه ها قادر به پردازش موازی شده و از طریق درک چگونگی کارکرد مغز، مدل های سخت افزاری با الهام از طبیعت ساخته خواهند شد.
امروزه اکثر متخصصان بر این باورند که ما سخت افزار لازم برای رسیدن به سطح هوش انسان را ظرف چند سال آینده مثلا بیست سال خواهیم داشت. آنچه که هنوز درباره آن بحث داغی مطرح است وجود یا عدم وجود نرم افزارهای لازم می باشد. رایانه های بسیار بسیار سریع از لحاظ نظری قادر به رقابت با مغز انسان خواهند بود اما هنوز درک کاملی از چگونگی کارکرد مغز، نرم افزارهای لازم، روش ها و دانش ایجاد هوش در سطح انسان را در اختیار نداریم. بدون اینها، رایانه ها فقط ماشین حساب های فوق العاده سریع خواهند بود.
اما دانش ما درباره چگونگی کارکرد مغز نیز رشد تصاعدی دارد. پیچیدگی مغز انسان بی نهایت نیست ولی درک کامل آن با یک پیشرفت ساده میسر نمی شود. در واقع ما در مسیر شناخت اصول کار مغز خیلی خوب پیشرفت می کنیم. فنآوری لازم برای تصویربرداری از مغز رشد تصاعدی دارد و هر روزه مدل های ریاضی مفصل تری از نورون های عصبی تهیه می کنیم.امروزه مدل های ریاضی پیشرفته ای برای مناطق مختلف مغز تهیه شده اند و می توان با روشهای محاسباتی متعارف آنها را اجرا کرد. نتایج مدل های مهندسی شده برای این مناطق مشخص مغز با نتایج یک مغزمعمولی تقریبا یکسان است.
همچنین امروزه بخش هایی از مغز که به خاطر بیماری یا ناتوانی های دیگر از کار افتاده اند عملا جایگزین می شوند. به عنوان مثال می توان به کاشت های عصبی برای بیماران مبتلا به پارکینسون یا افراد کر اشاره کرد. امروزه نسل جدیدی از حلزون های مصنوعی گوش ساخته شده اند که به کمک آنها افراد کر می توانند برای اولین بار موسیقی گوش دهند. بنابراین توانسته ایم چگونه کارکردن مناطقی از مغز را نشان داده و ماشین های محاسباتی متعارف را جایگزین مناطق تخریب شده آن کنیم. این دستگاه های الکترونیکی به خوبی با دیگر بخش های مغزدر تعامل بوده و وظیفه عضو از بین رفته را انجام می دهند.
در یک برآورد محافظه کارانه می توان گفت که ظرف سی سال آینده یا حتی کمتر نقشه کاملی از مغز انسان و مدل های ریاضی نحوه کارکرد بخش های مختلف آن تهیه کرده و قادر می شویم که روش کار مغز انسان را ، که با اکثر روش های کنونی به کار رفته در هوش مصنوعی کاملا تفاوت دارد، تقلید کرده و آن را مهندسی کنیم.
در واقع اینها بسیار شبیه روش هایی هستند که من در حوزه تخصصی خودم یعنی شناسایی الگوها از آنها استفاده می کنم. شناسایی الگوها بنیادی ترین کارکرد مغز انسان به شمار می رود. از آنجا که ما نمی توانیم با سرعت کافی موقعیت های مختلف را تحلیل منطقی کنیم بر قدرت شناسایی الگوها تکیه می کنیم. ظرف سی سال آینده می توان هوشمندی غیر زنده ای ساخت که قابل رقابت با هوشمندی انسان باشد. این ماشین های هوشمند غیر زنده باید مانند انسان ها آموزش ببینند. اما برخی مزیت های هوش مصنوعی فرایند های را به شدت تغییر خواهند داد. ماشین ها هم سریع تر هستند و هم دقیق تر. در واقع یک رایانه چند هزار دلاری می تواند میلیاردها مطلب را در حافظه خود دقیقا حفظ کند در حالیکه ما انسان ها برای حفظ کردن چند شماره تلفن به زحمت می افتیم.
ماشین ها بعد از اینکه چیزی را یاد گرفتند می توانند این دانش را با دیگر ماشین ها به اشتراک بگذارند. ما انسان ها در دستگاه عصبی خود پایانه هایی برای دانلود کردن اطلاعات و دانش نداریم. بنابراین مثلا من که زبان فرانسوی بلد هستم نمی توانم آن را روی مغز شما دانلود کنم. اما ماشین ها از عهده این کار بر می آیند. از این رو فرآیند آموزش ماشین ها صد ها یا هزارها برابر سریع تر از انسان هاست. در واقع می توان ظرف چند روز یا چند هفته آموخته های ۲۰ ساله یک انسان را به ماشین منتقل کرد و پس ازاین، ماشین ها کافی است این دانش را با یکدیگر به اشتراک بگذارند و لازم نیست که به ماشین های دیگر چیزی را یاد بدهند.
یکی از دلالت های این پیشرفت ها این است که می توانیم هوش انسان ها را فوق العاده تقویت کنیم. ما می توانیم این ماشین های هوشمند را درون مغز خود قرار دهیم. امروزه چنین کاری در مورد افراد بیمار یا ناتوان به صورت محدود انجام می شود اما در آینده انسان های سالم نیز در مغز خود ماشین های هوشمند خواهند داشت. در واقع می توان ماشین های محاسبه گر را از درون جریان خون به داخل مویرگ های مغز فرستاد. این نانو روبات های هوشمند و بسیار ریز داخل مغز شده و با شبکه عصبی آن تعامل خواهند داشت. امکان پذیری چنین کاری امروزه در مورد حیوانات اثبات شده است.
یکی از کاربرد های ارسال میلیاردها نانو روبات هوشمند به داخل مغزانسان رسیدن به واقعیت مجازی و مکاشفه تمام عیار است. اگر فرد مایل باشد که در دنیای واقعی بماند نانو روباتها کاری نمی کنند و غیر فعال باقی می مانند اما اگر بخواهد وارد دنیای واقعیتهای مجازی شود نانو روباتها جلوی سیگنالهای عصبی دنیای واقعی را می گیرند و سینگال هایی را جایگزین آن می کنند که فرد را به دنیای خیالی می برد. بدین ترتیب مغز انسان یک محیط کاملا مجازی را حس می کند نه دنیای واقعی را. شما می توانید در این دنیای مجازی تنها باشید یا افراد دیگر را هم با خود ببرید و از رابطه جنسی گرفته تا مذاکرات سخت کاری را با همه حواس خود و کاملا یکسان با دنیای واقعی تجربه کنید.
مهم تر اینکه، ما قادر خواهیم شد که از طریق اتصالات تنگاتنگ، هوش غیر زنده را به هوش زنده خود پیوند بزنیم. منظور من فقط این نیست که یک لوله بسیار نازک بین مغز و یک سیستم غیر زنده قراردهیم، بلکه نانو ماشین های غیر زنده را در میلیاردها بخش مغز انسان می کاریم. شما را نمی دانم، اما خود من علاقه زیادی به مطالعه کتابها و سایت های اینترنتی دارم ولی پهنای باند اتصال من به اینترنت به اندازه کافی وسیع نیست. بنابراین از طریق این فنآوری می توانم به جای فقط صد هزار میلیارد اتصال کنونی هزار برابر صد هزار میلیارد اتصال داشته باشم. ما انسان ها بدین ترتیب می توانیم توانایی های ذهنی، شناسایی الگوها و تفکر را در خود بسیار تقویت کرده و به معنی واقعی کلمه دانش را دانلود کنیم.
اگر این روندها را بیشتر پی گیری کنید به جایی می رسید که تغییرات آنچنان سریع می شوند که سیر تاریخی تمدن بشر ناگهان گسیخته می شود. برخی صاحبنظران چنین وضعیتی را "نقطه تکین" می نامند. تعاریف مختلفی برای نقطه تکین وجود دارد که بیشتر برگرفته از علم ریاضی و فیزیک است. در فیزیک نقطه ای با چگالی و انرژی بی نهایت مانند یک سیاه چاله نشانگر گسیختگی ساخت فضا- زمان است و نقطه تکین نامیده می شود.
نقطه تکین جایی است با ویژگی های غیر عادی، بی نظیر و منحصر به فرد. می توان این مفهوم را درباره سیر و تاریخ تمدن انسان نیز به کار برد. در چنین نقطه ای نرخ پیشرفت فنآوری آنچنان سریع خواهد شد که ساخت جوامع بشری گسیخته می شود. در علم فیزیک دیدن چیزی فراتر از نقطه تکین غیر ممکن است. برخی افراد نیز معتقدند که توصیف چگونگی شرایط زندگی انسان بعد از نقطه تکین عملا غیر ممکن است. اما من مایلم که درباره زندگی انسان پس از نقطه تکین فکر کنم. نقطه ای که بنابر پیش بینی خودم قبل از سال ۲۰۵۰ به آن خواهیم رسید.
وجود مفاهیم بی شماری درباره طبیعت زندگی مانند طول عمر موجب می شود که ما انسان را همچون موجود زنده متفکری با توانایی های محدود ببینیم. اما زمانی که ما انسان ها با فنآوری ها خود ادغام و یکپارچه شویم همه این مفاهیم دستخوش تحولات بنیادین می شوند. در دهه ۱۹۸۰ در کتاب خود، "عصر ماشین های هوشمند"، پیش بینی کردم که در فاصله سال های ۲۰۲۰ الی ۲۰۵۰ هوش ماشین ها با هوش انسان برابر خواهد شد. در کتاب "عصر ماشین های معنوی" ( ترجمه شده به فارسی توسط سیمین موحد) که ده سال بعد نوشتم درباره زندگی انسان پس از این نقطه تکین و زمان رقابت ماشین ها با انسان ها بحث کردم.
نکته ای که نباید فراموش کرد این است که سطح هوش غیر ماشینی ثابت است. درذهنهای کل نژاد بشر در هر ثانیه ۱۰ به توان ۲۶ محاسبه انجام می شود. همچنین در کل جهان ده ملیلیارد مغز انسان وجود دارد. پنجاه سال بعد هوش نوع بشر در همین مرتبه بزرگی باقی خواهد ماند. از سوی دیگر هوش ماشین ها رشد تصاعدی دارد و امروزه فقط هزار بار کمتراز سطح هوش زنده است. بنابراین اگر چه هنوز هوش انسان بر هوش ماشین چیره است اما در سال ۲۰۳۰ هوش ماشین به سطح هوش انسان رسیده و به صورت تصاعدی به رشد خود ادامه خواهد داد.
برخی افراد می پرسند که ما چگونه بفهمیم که موجودات یا گونه های باهوش تری از انسان ها وجود دارند؟ آیا دانش چیزی جز تکرار مکررات نیست؟ چگونه می توانیم بیش از آنچه که می دانیم بدانیم؟ به جز ما انسان ها چه کسی باید این دانش بیشتر را بداند؟
واکنش بعضی ها به این صورت است که می گویند ما اصلا نمی خواهیم از نانو روبات ها استفاده کنیم. افراد بیشماری شاید دلشان بخواهد که فقط یک موجود زنده بیولوژیک باقی بمانند. اما نقطه تکین و گسیخته شدن سیر تاریخی تمدن بشر به نظر چنین افرادی چه گونه خواهد بود؟ پاسخ این است که آنها اصلا متوجه حضور هوش مصنوعی نمی شوند. در واقع ماشین های هوشمند همچون خدمتکاران تعالی یافته برای انسان ها کار می کنند. به نظر می رسد که این ماشین ها واقعا با ما دوست هستند و با مهربانی خاصی نیازهای ما را ارضا می کنند. اما ارضای نیازهای مادی و عاطفی تنها بخش بسیار کوچکی از خروجی ذهن بخش غیر زنده تمدن انسان خواهد بود. بنابراین چیزهای فراوانی وجود خواهند داشت که انسان ها اصلا متوجه آنها نخواهند شد.
در اینجا باید به دو نکته مهم یکی در سطح اقتصادی و دیگری در سطح معنوی توجه کرد. در سطح اقتصادی، تنها معیار ارزش افزوده خروجی ذهن است. ما امروزه به جایی رسیده ایم که تنها چیز ارزشمند اطلاعات است. اطلاعات زمانی که منعکس کننده دانش باشد ارزش دارد و نه به صورت داده های خام. محصولاتی مانند ساعت، دوربین، یا ضبط و پخش فیلم و سی دی را در نظر بگیرید. اینها فقط یک سری اشیا فیزیکی هستند. اما به این خاطر ارزش دارند که با کاربرد اطلاعات و دانش انسان طراحی شده اند. ماده خام آنها فقط یک مشت سنگ و آهن است که ارزش چندانی ندارد. محصولاتی که ما می خریم به این خاطر ارزش دارند که دانشی را در خود گنجانده اند.
مولفه دانش موجود در محصولات و خدمات به سمت ۱۰۰ درصد مجانب می شود و در سال ۲۰۳۰ این مولفه اساسا ۱۰۰ درصد خواهد شد. در واقع می توانیم با ترکیب نانو فنآوری و هوش مصنوعی هر محصول فیزیکی لازم برای برآورده کردن خواسته های مادی خود را بسازیم. زمانی که همه چیز در نرم افزار و اطلاعات خلاصه می شود، فقط کافی است که نرم افزار مناسب را دانلود کنیم. ما الان به چنین نقطه ای خیلی نزدیک شده ایم.
در سطح معنوی، موضوع خود آگاهی یکی دیگر از ابعاد مهم موضوع هوش مصنوعی است. در واقع تا سال ۲۰۳۰ ما با موجوداتی غیر زنده مواجه می شویم که به نظر آگاه می آیند و حتی ادعا می کنند که چیز هایی را "احساس" می کنند. امروزه برخی شخصیت ها در بازی های رایانه ای چنین ادعایی می کنند اما کسی باور نمی کند. ما می دانیم که این کاراکترها فقط یک جور شبیه سازی نرم افزاری هستند و کسی برای آنها شخصیت انسانی در نظر نمی گیرد. دلیلش این است که این هویت یا موجود نرم افزاری میلیون ها بار ساده تر از ذهن انسان است.
اما در سال ۲۰۳۰ اینگونه نخواهد بود. مثلا شما در دنیای مجازی با "کسی" دست می دهید که خود را به صورت انسان مجسم کرده است در حالیکه اصلا جان ندارد و فقط یک نرم افزار هوشمند است. این موجودات دیگر ساده تر از انسان ها نیستند بلکه به اندازه انسان یا حتی بیشتر پیچیده خواهند بود. آنها همه نشانه های ظریف انسان ها را خواهند داشت و با تجسم خود به صورت انسان روبرویتان نشسته و با شما حرف می زنند به گونه ای که اصلا باور نمی کنید که این موجود غیر زنده است. زمانی هم که ادعا می کنند عصبانی یا خوشحال هستند باید واقعا حرفشان را جدی گرفت!
در چنین نقطه ای یک بحث عمیق فلسفی شکل می گیرد. آیا این موجود هوشمند فقط یک شبیه سازی است که خیلی خوب ما انسان ها را گول زده است یا اینکه درست مانند دیگر انسان ها خود آگاه است؟ از نظر من هیچ شیوه ای برای آزمون علمی چنین گزاره ای وجود ندارد. هیچ ماشینی وجود ندارد که بتوان روی آن چراغی نصب کرد که هر وقت سبز شد بگوییم خودآگاه است و هر وقت قرمزشد بگوییم نه خود آگاه نیست. شاید بعضی فیلسوفان بگویند که اگر این پالس ها از طریق الیاف عصبی ایجاد نشوند یا اگر این موجود پدر و مادر بیولوژیک نداشته باشد، آنگاه خود آگاه نیست. اما این حرفها بیشتر موضوعات انتزاعی- فلسفی است و از لحاظ علمی لاینحل هستند.
انقلاب بزرگ بعدی که در انتظار ماست فنآوری زیستی نام دارد. ما توانسته ایم که دانش زیستی را با فنآوری پردازش اطلاعات ادغام کنیم. از طریق درک ژنوم انسان و چگونگی کد بندی اطلاعات ژنتیکی می توان فرآیند های زیستی و بیماری ها را بهتر شناخت. در کنار این پیشرفتها بحث داغی هم درباره تعریف حیات و زندگی شکل گرفته است. هم اکنون درباره سقط جنین یک عده معتقدند که حیات همزمان با تشکیل نطفه آغاز می شود و دیگران که در سوی دیگر این طیف هستند می گویند حیات انسان پس از زایمان آغاز می شود. اما به زودی این طیف تعاریف مربوط به حیات انسان به صورت بنیادین تغییر خواهد کرد.
ما خواهیم توانست بدون عبور از مرحله تخمک بارورشده، "سلول های بنیادین" را بسازیم. تفاوت بین سلول پوست انسان، که همه ژن ها را دارد، با یک تخمک بارورشده در چیست؟ تنها تفاوت این دو وجود برخی پروتئین ها و عوامل ارسال سیگنال در تخمک است که هنوز کاملا آنها را درک نمی کنیم اما به هر حال اینها اساسا یک سری پروتئین هستند. روزی خواهد رسید که ما حجمی از پروتئین ها خواهیم ساخت که فقط مجموعه ای از مواد شیمیایی است و نه انسان. این حجم پروتئین را می توان به سلول پوست اضافه کرد و از آن سلولی درست کرد که مانند نطفه قابلیت تبدیل شدن به همه سلول های بدن را دارا باشد. در چنین دنیایی هنگامی که مثلا شما حمام می روید و پوست بدنتان را تمیز می کنید عملا هزاران انسان بالقوه را از بین می برید. در واقع برخلاف گذشته مرز مشخصی برای تعریف حیات وانسان وجود نخواهد داشت.
علم و فنآوری راه های دیگری را نیز به ما نشان می دهند. به عنوان مثال در آینده ما فنآوری شبیه سازی درمانی خواهیم داشت. در این فنآوری بسیار مهم از مفهوم "جنین" کاملا پرهیز می شود. یعنی اینکه می توانیم پوست بدن انسان را گرفته و بدون اینکه از مرحله جنین بگذریم همه سلول های لازم را بنابر تقاضا بسازیم.
ساختن سلول های جدید آنقدر ها هم دور از دسترس نیست. مثلا من که ۵۳ سال سن دارم می توانم با استفاده از دی ان آ خودم سلول های قلب یک جوان ۲۵ ساله را درست کنم و بدون نیاز به جراحی و فقط از طریق ارسال این سلول ها به درون جریان خون، قلبم را جوان کنم. پس از اینکه این سلول ها روی قلب بنشینند قلب من یک درصد جوان و ۹۹ درصد پیر است. اما اگر این کار را هر روز انجام دهم پس از یک سال قلب من ۹۹ درصد جوان خواهد شد. با استفاده از این فنآوری درمانی عملا می توان همه بافت ها، سلول ها و اندام های بدن را جایگزین کرد. چنین پیشرفت هایی شاید همین فردا رخ ندهند اما باید گفت نوعی فرآیندهای انقلابی هستند که ما در آستانه آنها ایستاده ایم.
اگر به موضوع طول عمر انسان نگاهی بیاندازید در می یابید که در طی قرن هیجدهم هر ساله "چند روز" امید به زندگی افزایش یافت. در قرن نوزدهم هر ساله "چند هفته" به طول عمر اضافه شد. روند افزایش طول عمر نیز تصاعدی است به گونه ای که امروزه هر ساله " صد روز" عمر انسان را افزایش می دهیم. با استمرار این روند و شتاب گرفتن آن ظرف ده سال آینده هر ساله بیش از" یک سال" طول عمر زیاد می شود.
زمانی که نسل ما پیر می شود روند تصاعدی افزایش طول عمر آنقدر سریع خواهد شد که با خوش بینی می توان گفت که ما آخرین نسلی هستیم که زود خواهد مرد! در واقع نسل کنونی مجبور است با همان روش های قدیمی و سنتی خودش را سالم و زنده نگه دارد، اما فرزندان ما که تا آن زمان ۲۰، ۳۰ و ۴۰ ساله خواهند شد به کمک این فنآوری ها، طول عمری تقریبا نامحدود خواهند داشت.
نباید فراموش کرد که بحث های اخلاقی و مذهبی داغی برای جلوگیری از پیشرفت این فنآوری ها وجود دارد. سوال این است که آیا برخی افراد از طریق جنگ، نزاع ، یا فقط جر و بحث می توانند سدی در برابر این روند تصاعدی ایجاد کنند یا نه؟
من شخصا بر این باورم که اینگونه نخواهد بود. چنین بحث های اخلاقی مانند سنگ هایی هستند که درون یک رودخانه می افتند و جریان آب به راحتی آنها را دور می زند. تا کنون هیچ یک از این بحث های اخلاقی نتوانسته اند حتی یک هفته کار پیشرفت فنآوری های زیستی را متوقف کنند. شاید دانشمندان مجبور شوند که برخی موانع و محدودیت ها را دور بزنند اما تعداد پیشرفتها و حوزه های آنها بیشمار است. اگرچه شاید بحث های اخلاقی حول یک ایده یا چند ایده شکل بگیرد، رودخانه پیشرفت ها آنقدر بزرگ است که این موانع اصلا به چشم نمی آیند. مفهوم پیشرفت فنآوری آنچنان در جامعه ما ریشه دوانده است که یکی از الزامات اساسی زندگی به شمار می رود. اگر چه خطرات بالقوه ای وجود دارند اما کسی نمی تواند جریان رودخانه توسعه فنآوری را متوقف کند.
سناریوهایی که من درباره افق های زمانی ۲۰ الی ۳۰ سال آینده صحبت می کنم از این طریق محقق نمی شوند که عده ای دانشمند در آزمایشگاهی نشسته و قصد ساخت هوش مصنوعی در سطح انسان را داشته باشند. بلکه این پیشرفتها نتیجه اجتناب ناپذیر هزاران گام کوچک هستند. هر گام کوچکی بسیار محافظه کارانه و کاملا قابل قبول و با معنی است و به صورت نسل جدید محصول یک شرکت ظهور می کند. اگر به هزاران گام کوچک که سرعت ظهورشان شتاب گرفته است نگاه کنید متوجه رویداد تغییرات بینادین ظرف ۱۰، ۲۰ و ۳۰ سال آینده می شوید. هیچ شرکتی حاضر نیست راجع به دلالت های بالقوه خطرناک فنآوری ها و محصولات جدید خود حرفی بزند. بنابراین هر روز شبکه ها و رایانه ها خود را قدرتمندتر می کنند. در واقع شرکت ها به دلیل الزامات اقتصادی و حفظ بقای خود چاره ای جز نوآوری و پیشرفت فنآوری ندارند.
علاوه بر این، الزامات اخلاقی چشمگیری برای توسعه بیشتر فنآوری وجود دارد. امروزه میلیاردها انسان دچار انواع بیماری ها بوده و افراد زیادی نیز در فقر زندگی می کنند. فنآوری های پیشرفته فرصت حل چنین مسائلی را ایجاد می کنند. کسی نمی تواند به میلیون ها انسان مبتلا به سرطان بگوید ما در آستانه خط شکنی های بزرگی برای معالجه سرطان هستیم اما چون شاید عده ای تروریست از این دانش برای ساخت عوامل بیماری زا سو استفاده کنند بهتر است جلوی پیشرفت این فنآوری را بگیریم.
این دغدغه و نگرانی واقعی است. اما ما قصد نداریم جلوی فنآوری را بگیریم. جامعه ما به منافع رشد مستمر اقتصادی و فنآوری اعتقاد دارد. همچنین پرسش هایی را درباره خطرات این فنآوری ها مطرح می کند و چون این نگرانی ها اهمیت دارند باید به این پرسش ها پاسخ داد.
یکی دیگر از ابعاد تغییرات این است که ما ناچار به ارزیابی مجدد مفهوم انسان خواهیم شد. یکی از دیدگاه های رایج کنونی با پیشرفت فنآوری و دلالت های آن برای انسانیت مخالفت می کند. آنها اینگونه استدلال می کنند که درست است که ما رایانه های فوق العاده قدرتمند ساخته ایم اما هنوز مساله نرم افزار را حل نکرده ایم و از آنجا که بحث نرم افزار واقعا پیچیده است نمی توانیم آن را مدیریت کنیم.
در پاسخ به این انتقاد باید بگویم که نرم افزار لازم برای تقلید هوش انسان واقعا خارج از توانایی کنونی ما نیست. ما باید تکنیک ها و روش های خود سازماندهی را که از طبیعت الهام گرفته اند، به کار بریم. مغز انسان پیچیده است اما این پیچیدگی بی نهایت نیست. به خاطر داشته باشید که ژنوم مغز فقط متشکل از ۲۳ میلیون بایت است. کل ژنوم شش میلیارد بیت دارد که تقریبا معادل هشت صد هزار میلیون بایت می شود و البته تکرار ها و زوائد زیادی هم دارد. مثلا یک زنجیره نسبتا دراز به نام آ ال یو ۳۰۰ هزار بار تکرار شده است. با استفاده از روش های رایج فشرده سازی داده ها استفاده کنیم می توان به راحتی این سطح پیچیدگی را مدیریت کرد ( به خاطر داشته باشید که ۲۳ میلیون بایت فقط بخش کوچکی از کل حجم نرم افزار Microsoft Word است). اما ما هنوز چنین اطلاعاتی را در اختیار نداریم.
شاید تعجب کنید که چطور با ۲۳ میلیون بایت می توان مغزی ساخت که میلیون ها بار پیچیده تر باشد. فهم دلیل این موضوع زیاد هم سخت نیست. ژنوم در جنین انسان فرآیندی را ایجاد می کند که غالبا به صورت تصادفی بخش های مغز را سیم کشی می کند. پس از تولد، نوزاد انسان با دنیایی پیچیده مواجه می شود و فرآیندی تکاملی در مغز آغاز می شود. برخی پیوندهای عصبی می میرند، برخی تقویت می شوند و از طریق خود سازماندهی دانش موجود در مغز را نمایش می دهند. مغز انسان سیستمی بسیار هوشمند است که هنوز چگونه کار کردن آن را کاملا درک نمی کنیم. اما بالاخره روزی نحوه کار این سیستم را می فهمیم چرا که سطح پیچیدگی آن فراتر از توان مهندسی ما نیست.
در نظر من انسان ها ابعادی ویژه و متمایز از دیگر حیوانات دارند. مثلا بنابر تصادف روند تکامل ما اولین گونه ای بودیم که قادر به ابداع فنآوری شدیم. در واقع حیوانات دیگری هم ابزارهای ساده ای ساخته بودند اما فقط ما انسان ها توانستیم این جایگاه محکم را حفظ کنیم. ما توانایی های عقلانی، تفکر منطقی ، ابداع مفاهیم انتزاعی و مدل ها را در ذهن خود ترکیب کرده و بر جهان مسلط شدیم. ما بر خلاف دیگر حیوانات انگشتانی داشتیم که می شد با آنها فنآوری ها را ابداع کرد. اما فنآوری فقط یک ابزار نیست. دیگر حیوانات هم ابزارهای اولیه و ابتدایی ساخته بودند ولی تفاوت ما با آنها در حجم دانش متغیری است که از نسلی به نسل بعد تکامل یافت. همچنین باید گفت که دانشی که گونه انسان در اختیار دارد رشد تصاعدی دارد.
ما از یک مرحله فنآوری برای ابداع مرحله بعد استفاده می کنیم. به همین خاطر است که فنآوری شتاب گرفته و هر روز قدرتمند تر می شود. به عنوان مثال، یک مهندس و طراح رایانه می تواند با استفاده از ابزارهای رایانه ای ، رایانه های قوی تر بسازد. بنابراین ظرف فقط چند روز یک سیستم بسیار بسیار پیچیده ساخته می شود. هر نسل از ابزارها قدرت لازم برای ابداع و ساخت نسل بعدی را فراهم می کند.
بنابراین فنآوری خود یک فرآیند تصاعدی و تکاملی است و در ادامه همان فرآیند تکامل بیولوژیک انسان قرار دارد. فرایند تکامل انسان نیز تصاعدی بود. در هر مرحله ابزارهای قدرتمند تری برای مرحله بعد فراهم می شد. پس ازساخت دی ان آ، ابزاری برای ثبت و نگه داری تجارب گذشته ایجاد شد که از طریق آن تکامل شتاب گرفت. نهایتا، تکامل بیولوژیک موجوداتی ساخت که قادر به دست کاری محیط زندگی خود بودند و نیز توانایی های ذهنی و عقلی داشتند. در مراحل بعدی تکامل، انسان با مخلوق خود، یعنی فنآوری، ادغام خواهد شد. هم اکنون یکپارچگی انسان و فنآوری تا حدودی محقق شده است و زندگی ما رابطه ای تنگانگ با فنآوری دارد. اما به زودی فنآوری در جسم و مغز ما نیز یکپارچه خواهد شد.
ما در حال ورود به عصر جدیدی هستیم که من آن را " نقطه تکین" تاریخ تمدن بشر می نامم. در چنین جهانی هوش انسان و هوش ماشین با یکدیگر ادغام شده و چیزی فوق العاده عظیم تر از این دو آفریده می شود. این هوشمندی بی نظیر لبه پیشران تکامل خواهد بود و سرنوشت ما و کره زمین را تعیین خواهد کرد. انسان گونه ای است که انقلاب های فرهنگی و فنآوری مختلفی را پشت سر گذاشته است . قدرت انسان به خاطر ماهیت تکامل و تغییرات شتابان آن رشد تصاعدی خواهد داشت. در واقع ما می توانیم در آینده توانمندی های ذهنی خود را با استفاده از فنآوری فوق العاده افزایش دهیم.
یکی از ویژگی های منحصر به فرد انسان، توانایی ایجاد مدل های انتزاعی و کاربرد این مدل ها برای فهم جهان است. این مدل های ذهنی هر روز پیچیده تر می شوند و زمانی که درون فنآوری ها جای می گیرند ظریفتر و قدرتمند تر می شوند. ما اکنون می توانیم ذهن خود را درک کنیم. افزایش مقیاس قدرت تمدن یکی از ویژگی های منحصر به فرد انسان هاست.
الگوها بینادی ترین واقعیت هستی شناختی هستند. زیرا فقط الگوها پایدار بوده و باقی می مانند نه طبیعت فیزیکی – مادی. مثلا خود من را در نظر بگیرید. آیا همان کسی هستم که پارسال بودم. بی شک اجزای بدن من به سرعت تغییر می کنند. برخی سلول ها ظرف چند روز عوض می شوند. حتی اسکلت من که به نظر ثابت می آید در طی یک سال تغییر می کند. اکثر نورون ها عصبی نیز جایگزین می شوند. مهم تر اینکه اجزا و مواد سازنده سلول هاسریعتر عوض می شوند. بنابراین حتی اگر یک سلول تغییر نکرده باشند اجزای سازنده اش تغییر کرده اند. بنابراین من همان ری کورزویل وهمان مجموعه اتم ها و مولکول های سال پیش نیستم.
اما الگوی من پایدار می ماند. درست شبیه الگوی جریان آب در رودخانه. آب رودخانه هر هزارم ثانیه تغییر می کند و اگر یک ثانیه بعد به آن نگاه کنید مولکول های آن تغییر کرده اند. اما الگوی جریان آب تغییر نکرده است. ایده ها هم الگو هستند. فنآوری هم یک الگو است . حتی وجود ما به عنوان انسان چیزی غیر از یک الگو نیست. شناسایی و تشخیص الگوها هسته اصلی هوشمندی انسان است. در واقع ۹۹ درصد هوش یک فرد به توانایی تشخیص و شناسایی الگو ها بر می گردد.
طی چند سال گذشته مردم ( آمریکا) به تدریج مفهوم تغییرات تصاعدی و اثرات بالقوه فنآوری هایی همچون فنآوری رایانه، فنآوری ارتباطات و فنآوری زیستی را بر تمدن و زندگی بشر درک کرده اند. آنها ظرف سه سال گذشته به خاطر سیل اخبار و برنامه های مستند به اهمیت موضوع "دستاوردهای شتابان فنآوری" پی برده اند و هر روز اخبار و داستان های مختلفی درباره پیشرفت های چشمگیر و گسترش قدرت فنآوری ها به گوششان می رسد.
سخنرانی ری کورزویل
ترجمه وحید وحیدی مطلق
قدردانی مترجم
از جناب آقای مهندس عزیز علیزاده که متن انگلیسی را فراهم کرده و نیز در ویرایش و ساده سازی متن فارسی کمک کردند بی نهایت سپاسگزارم. همچنین از اندیشکده صنعت و فنآوری (آصف) و سر کار خانم سیمین موحد که علی رغم نایاب بودن کتابشان نسخه ای از آن را به ما دادند، بسیار تشکر می کنم.
منابع انگلیسی برای مطالعه بیشتر
منابع فارسی برای مطالعه بیشتر
کورزویل، ری. عصر ماشین های معنوی: وقتی رایانه ها از هوش انسان پیشی می گیرند، مترجم سیمین موحد، تهران، نشر پیکان، ۱۳۸۰
(تلفنهای مرکز پخش: ۸۷۹۴۲۱۹، ۸۷۹۴۲۱۸، ۸۷۷۲۲۶۷، ۸۷۷۲۰۲۹ )