NBICS-конвергенция: анализ с позиций развития системы образования

В современных условиях, когда скорость технологических изменений существенно возросла, вследствие чего экономика приобретает инновационный характер [1, 2], особое внимание стало уделяться интеграции производства, науки и образования (ПНО), как инструменту структурной реорганизации экономики [3], направленной на повышение ее адаптивности к технологическим и иным изменениям и, в конечном счете, на перезапуск экономического роста.

Необходимость последнего определяется тем, что на протяжении последнего десятилетия, как показывает эконометрическое моделирование, «ВДС [валовая добавленная стоимость - прим. авт.] российской экономики поступательно растет, пусть и с невысокими темпами - примерно на 1,08 % ежегодно...; это естественно присущая данному показателю динамика. Отмеченные долгосрочные темпы роста ... весьма и весьма малы. Темпы роста глобального ВВП в реальном исчислении составили в 2019 г. - 2,6%, в 2020 г. --3,3%, в 2021 г. - 5,7%, а в дальнейшем оцениваются следующим образом: 2022 г. - 2,9%, 2023 и 2024 гг. - по 3,0%. На этом фоне доля России в мировой экономике будет снижаться, что негативно скажется на достижении национальных целей развития» [4, с. 19-20].

России в современных условиях глобальной нестабильности, которая проявляется, в частности, в усилении межстрановой конкуренции, которая переходит в военнополитическую плоскость [5, 6], настоятельно необходим «экономический перезапуск», целью которого является перестройка структуры экономики и ускорение, на этой основе, долгосрочного экономического роста. Одним из факторов подобной реструктуризации экономики, по нашему мнению, является ПНО-интеграция.

Материалы и методы

В литературе [7-10], как правило, рассматривается сам феномен ПНО-интеграции, с учетом присущих ему особенностей и моделей осуществления, институциональным закреплением, оценкой возможных кратко- и долгосрочных эффектов и т.д. Эти вопросы в литературе раскрыты с достаточной, по мнению автора, полнотой. Но в этих исследованиях, на наш взгляд, недостаточное отражение получили вопросы учета в ПНО-интеграции тех технологических изменений, которые происходят в производстве под влиянием новейших научных достижений. Целью данной статьи является их рассмотрение.

Развитие науки и технологий в современных реалиях является представлением активного соединения и синхронизации существенно различных, но в чем-то (на концептуальном уровне рассмотрения) смежных дисциплин, что, в свою очередь, ведет к созданию междисциплинарных направлений производственной активности. Самое значимое явление в междисциплинарном развитии - это NBICS-конвергенция [11]. Она представляет собой объединение следующих направлений науки и технологий: нанотехнологии (N), биотехнологии (B), информационные технологии (I), когнитивные науки (C) и социогуманитарные (S) науки.

В результате возникает новое интегративное знание, на базе которого выстраиваются новые интегративные производственные процессы, что, безусловно, должно найти отражение в образовании. Эта задача весьма сложна, т.к. требует от обучаемых освоения компетенций, относящихся к различным отраслям. Также возникают сложности с подготовкой преподавательского состава, который должен обладать очень широкими знаниями и навыками, в чем-то даже энциклопедическими, что определяется очень быстрым прогрессом в NBICS. По нашему мнению, для преодоления этих сложностей следует воспользоваться хорошо зарекомендовавшим себя в практике образовательной деятельности проектным подходом [12, 13].

NBICS-конвергенция объединяет в себе пять направлений. Рассмотрим их более подробно:

• 1.    Нанотехнологии – область прикладной и фундаментальной науки, включающая манипулирование материей на молекулярном и атомном уровнях. Нанотехнологии способствуют разработке и созданию новых материалов и устройств, имеющих уникальные свойства и являющимися полезными для современных экспериментов. Например, «нанораз-мерный порошок силикатной глины, включенный в состав пластмасс, повышает их огнестойкость. Он замедляет процесс горения вплоть до самозатухания пламени, препятствует выделению сажи, монооксида углерода и других вредных веществ. В отличие от остальных наполнителей, повышающих огнестойкость, нанодобавки практически не снижают прочность и не ухудшают другие физические характеристики полимеров» (цит. по: https://plus-one.ru/manual/2022/04/08/nanomaterialy-v-stroitelstve ).

• 2.    Биотехнологии связаны с использованием биологических процессов и систем, позволяющих разрабатывать новые лекарства, создавать новейшие материалы с целью обновления и усовершенствования сельского хозяйства и медицины, а также решения иных перспективных производственно-технологических задач. Широкое распространение получила следующая классификация биотехнологий (см.: https://propionix.ru/biotekhnologiya ):

• •    «красные» – производство биофармацевтических препаратов и решение задач, связанных с обеспечением здоровья человека;

• •    «зелёные» используются для повышения эффективности сельского и лесного хозяйства, в том числе на основе использования генетически модифицированных организмов;

• •    «белые» – производство кормовых препаратов для животных, удобрений, средств защиты растений, биотоплива, пищевых продуктов;

• •    «серые» имеют экологическую направленность (очистка сточных вод, восстановление почв, ликвидация загрязнения акваторий нефтью и нефтепродуктами и др.);

• •    «синие» связаны с видами хозяйственной деятельности, базирующимися на использовании ресурсов Мирового океана.

• 3.    Информационные технологии наиболее широко известны широким массам населения, в силу их проникновения не только в производственные процессы, но и в социальную действительность, которая испытывает в настоящее время цифровую трансформацию. Эта категория технологий связана с процессами хранения, обработки данных и их передачи. Эти технологии связаны с использованием различных электронных устройств и программного обеспечения, созданием компьютерных сетей и т.д. О значимости в современной экономике данной категории технологий свидетельствуют следующие данные: «В 2024 году доля ИТ в ВВП страны достигла 1,8%, увеличившись на 0,27% в годовом исчислении. В глобальной экономике показатель поднялся на 0,13%, составив при этом 2,62%» (цит. по: https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:ИТ-рынок_России# ).

• 4.    Когнитивные науки реализуют процессы изучения мышления, обучения, нейробиологии, психологии, лингвистики, восприятия, что ведет к комплексному объединению и созданию коммуникаций и интерфейсов между машиной и человеком. Примером внедрения достижений когнитивных наук в практику является достигнутый «прогресс в диагностике и лечении психических расстройств… Осознание того, что расстройства психики имеют биологическую основу, открыло дорогу разработке медикаментозных методов лечения… В то же время связь между мозгом и мышлением имеет и обратное направление, позволяя достаточно успешно применять немедикаментозные способы вроде когнитивноповеденческой терапии для лечения, например, депрессии и неврозов» (цит. по: https://habr.com/ru/ articles/556608).

• 5.    Социогуманитарные науки создают среду для анализа и реализации процессов понимания культурных, социальных и этических особенностей развития общества. Разработки и инструментарий этих наук позволяют оценить то, насколько люди готовы к тем или иным изменениям в обществе, что открывает возможности для применения методов т.н. «социальной инженерии» для бесконфликтного управления социальными процессами. «Социально-гуманитарные технологии управления выражают качественно новый подход к созданию и преобразованию систем управления с учетом всего социокультурного контекста организационных изменений… Такие изменения достигаются путем формирования у субъектов соответствующих представлений (идеологии, миссии) о желаемом или оптимальном с точки зрения самих субъектов состоянии … объектов и систем, а также с учетом его жизненной стратегии (стратегий)» [14, с. 156].

Конвергенция указанных выше направлений приводит к синергетическому эффекту, что является результатом объединения знаний и методов из абсолютно разных областей, позволяющих решать задачи, которые ранее казались недостижимыми. К примеру, синтез нанотехнологий и биотехнологий позволяет создать нанороботов, доставляющих лекарства к пораженным клеткам, что, в свою очередь, повышает эффективность лечения и снижает уровень побочных клиентов. А интеграция информационных технологий и когнитивных наук ведет к созданию систем, которые способны анализировать большие объемы данных и делать выводы в автоматическом режиме, а также принимать решения (либо рекомендовать их принятие человеку) на основе полученных результатов.

Результаты и обсуждение

NBICS-конвергенция оказывает достаточно сильное влияние на развитие технологий абсолютно в разных сферах. В то же время, воспользоваться ее результатами в существующих реалиях затруднительно. Это связано с неполнотой ПНО-интеграции. Действительно, в рамках NBICS-конвергенции наблюдается интеграция науки и производства, т.е. происходит «ПН»-интеграция. Но для ее эффективного осуществления не только на уровне разработок и внедрения, но и на уровне широкомасштабного практического применения нужны соответствующим образом подготовленные специалисты, необходима «ПН+О»-интеграция.

В теории вопроса все понятно – новым разработкам и технологиям можно и нужно обучать в рамках системы профессионального и дополнительного образования. Но, с практических позиций, реализация этого требования затруднена нехваткой у самой системы образования необходимых ресурсов: материально-технических, методических, кадровых и, конечно же, финансовых. Эта проблема требует разрешения, причем не сколько на уровне высшего образования, где технологически продвинутые университеты активно участвуют в NBICS-конвергенции, являясь, зачастую, ее лидерами, столько на уровне среднего профессионального образования, которое призвано осуществлять массовую подготовку кадров для производств, базирующихся на применении достижений NBICS-конвергенции.

В этой связи, целесообразно выделить ключевые области, где ПНО-интеграция, ориентированная на NBICS-конвергенцию, является наиболее актуальной с учетом современного уровня социально-экономического развития России. Именно в разрезе этих областей целесообразно, по мнению автора, проводить трансформацию системы образования:

• 1.    Медицина и биотехнологии. Один из самых значимых результатов NBICS-конвергенции – развитие персонализированной медицины. По результатам интеграции биотехнологий, информационных технологий и нанотехнологий появилась возможность создать диагностические системы, которые могут проводить анализ уровень состояния организма на уровне молекул. Также, к примеру, наносенсоры способны обнаружить биомаркеры ряда заболеваний на самых ранних стадиях, а функции искусственного интеллек-

• та помогают расшифровать полученные данные и предлагают разные индивидуальные схемы лечения.

• 2.    Экология и энергетика. NBICS-конвергенция является важным инструментом разработки новых источников энергии и решений экологических проблем. Благодаря нанотехнологиям стало возможным создать основанные на новых принципах аккумуляторы и солнечные панели, а благодаря биотехнологиям – наладить процесс разработки биотоплива на основе использования специальным образом модифицированных (в том числе – генно-модифицированных) микроорганизмов. Информационные технологии способствуют оптимизации энергопотребления за счет управления умными сетями и энергопотребителями, что помогает в снижении нагрузки на окружающую среду. Конвергенция также дает положительные результаты в процессе развития технологий по очистке воды и воздуха.

• 3.    Искусственный интеллект и информационные технологии. Процесс интеграции достижений когнитивных наук, информационных технологий и нанотехнологий ведет к получению улучшенных вычислительных систем. Нейроморфные процессоры, квантовые компьютеры и ряд других инновационных технологий становятся реальностью именно благодаря NBICS-конвергенции, что открывает новые возможности для работы с очень большим объемом данных. Наука также играет огромную роль в разработке и создании интерфейсов типа «мозг-компьютер», он позволяют совершать процесс управления устройствами при помощи силы мысли [15]. Это особенно важно для людей, имеющих ограниченные возможности.

• 4.    Социогуманитарные аспекты общественного развития и ведения хозяйственной деятельности. NBICS-конвергенция имеет сильное влияние на общество в целом, поэтому данный феномен требует пристального внимания к рассмотрению социогуманитарных аспектов. Активное развитие технологий ведет к изменению структуры занятости, культуры и образования. Новые внедренные технологии также влияют на вопросы, касающиеся этики и безопасности.

Конвергенция также способствует развитию регенеративной медицины. Нанотехнологии способствуют созданию биосовместимых материалов для имплантов, а биотехнологии помогают в процессе выращивания синтетических тканей и органов. В симбиозе с когнитивными науками данные достижения раскрывают горизонт перспектив для восстановления функций нервной системы и лечения ряда серьезных заболеваний.

NBICS-конвергенция демонстрирует перспективы дальнейшего развития технологий, но при этом ставит множество вызовов перед обществом, таких как: ускоренный процесс научных открытий – благодаря конвергенции получается объединить усилия ученых разных областей, что помогает прийти к решению сложных задач намного быстрее; процесс создания новых рынков – развитие ряда технологий при помощи конвергенции ведет к реализации новых продуктов, что благоприятно влияет на рост экономики и повышение благосостояния; улучшение уровня жизни – технологии, которые были созданы при помощи конвергенции, могут улучшить качество жизни людей при содействии достижений в области медицины, образования и энергетики.

При этом, ряд проблем, которые поднимает NBICS-конвергенция: этические вопросы – использование технологий искусственного интеллекта и генной инженерии требует более скрупулёзного рассмотрения этических аспектов; социальное неравенство – неоднородное распространение технологических достижений может увеличить уровень социального неравенства, как и в стране, так и за ее пределами; безопасность – динамическое развитие технологических процессов и открытий может привести к новым и неизвестным на сегодняшний день угрозам.

Все перечисленные аспекты требуют учета в образовании, ведь от их осознания специалистами зависит результативность подходов, реализованных на практике.

Заключение

NBICS-конвергенция является очень мощным инструментом технологического прогресса, благодаря которому объединяются усилия специалистов и ученых из разных сфер. Данный процесс имеет сильное влияние на такие сферы, как энергетика, информационные технологии, медицина и т.д. Влияние на эти области открывает все новые и новые возможности для повышения уровня и качества жизни. Однако, не смотря на высочайший уровень прогресса конвергенции не стоит забывать об этнических, экологических и социальных аспектах. И их разрешение тесно связано с ПНО-интеграцией, ведь именно через систему образования можно достичь формирования в обществе общих подходов не только в части использования новых возможностей, но и в части решения порождаемых ими новых проблем.