ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Майбутнє науки
         

     

    Природничі науки

    I. Що нам пророкують вчені?

    Шість мільярдів жителів планети Земля, які готуються зустріти 2000-й рік, відчайдушно намагаються уявити собі, що чекає їх у новому тисячолітті.

    1.1. Прогнози в галузі технологій.

    У найближчі 20 років комп'ютери повністю візьмуть на себе турботу про дім. Пральні машини будуть визначати потрібний режим прання, а мікрохвильові печі впораються з усією куховарство. У тіло людини будуть імплантовані мікрочіпи, які дозволять регулювати освітлення і температуру в житлових приміщеннях. Такі імплатанти замінять кредитні картки, ключі від квартири, паспорти і водійські права.

    Вже на початку століття на ринок енергоресурсів надійде перший

    «чиста» і «безпечна» енергія, вироблена установкою, що використовує «низькотемпературну» ядерну реакцію. Це буде означати кінець «нафтовий» ери. Всі нинішні грошові одиниці будуть скасовані.

    Одиницею обміну стане мегават-година.

    На самому початку століття відбудеться перше клонування людини, а в

    2025-м з'являться клоновані динозаври з генерованих комп'ютером молекул ДНК.

    На початку століття одне з міст у країнах, що розвиваються буде знищений в результаті випадкового спрацьовування ядерного пристрою.

    Після коротких дебатів в ООН всі ядерну зброю на Землі буде ліквідовано.

    На навколоземній орбіті почнеться спорудження космічного готелю, а до 2020 року відбудеться перша висадка людини на Марс, яка обернеться не дуже приємними сюрпризами.

    Трохи пізніше вчені засекут інфрачервоні сигнали, що виходять з центру Галактики. Однак спроби розшифрувати їх зазнають невдачі.

    Близько 2020 року в районі Північного полюса впаде великий метеорит. Жертв в результаті зіткнення не буде, однак сильне цунамі завдасть шкоди прибережних районах Гренландії та Канади.

    Показник середньої тривалості життя зробить різкий стрибок. Більшість дітей, що народилися на початку століття, з великою ймовірністю побачать також і століття наступний. Генна терапія та новітні лікарські препарати будуть все більш популярними. У кожної людини з'явиться невеликий пристрій на зразок звичайних наручних годинників, яка видаватиме йому повну інформацію про стан здоров'я. До

    2050 будуть переможені багато серйозних захворювань. На жаль, щодо СНІДу з гарними прогнозами доводиться бути обережнішим.

    XXI століття буде відзначений розповсюдженням безпліддя і падінням народжуваності. Чисельність населення планети помітно скоротиться до 2035 року.

    Нові технології перетворять сільське господарство. Біоінженерія різко підніме врожаї. Генетично модифіковані продукти харчування зроблять їжу смачною і дійсно здоровою, що виконує одночасно лікувальну функцію.

    До 2020 року штучний інтелект досягне рівня інтелекту людини. З цього часу на Землі будуть присутні два види інтелектуальних істот, причому штучні будуть розвиватися набагато швидше біологічних. Грань між виробничою життям і дозвіллям зітреться. Спілкуванню з колегами на роботу будуть присвячені два дні на тиждень, решту часу інформаційні технології дозволять працювати вдома.

    Кількість терористичних актів у майбутньому столітті зросте, їх наслідки будуть набагато більш руйнівними. Деякі терористи отримають доступ до зброї масового знищення.

    У 2061 повернеться комета Галлея. Незважаючи на такі кардинальні зміни, людство знову буде обуяло жахом.

    До 2100 року на межі зникнення опиниться 90% з 6 тисяч мов, поки що існують в світі.

    Крім того, до кінця століття будуть створені космічні кораблі, що роблять можливими польоти зі швидкістю світла.

    У наступному столітті загостриться проблема негативного впливу на людину різного виду застосовуваних у сільському господарстві хімічних і біоінженерних препаратів, що потрапляють в організм людини через продукти харчування.

    До числа приємних обіцянок відноситься прогноз про те, що ядерна енергетика стане в XXI столітті безпечною, а екологічно шкідливі вугільні та мазутні ТЕЦ втратять своє значення.

    1.2. Прогнози метеорологів.

    Футурологічні прогнози метеорологів на XXI століття зводяться до того, що процес глобального потепління продовжиться. До кінця століття, імовірніше за все, стане тепліше на 3-4 градуси. Загалом погода залишиться настільки ж примхливою, а її прогноз - таким же важким.

    До числа тривожних прогнозів глобального характеру відноситься передбачуване виснаження до 2025 року водних ресурсів Землі. Чи збережеться і процес забруднення навколишнього середовища, протиотрути якому будуть шукати цілими інститутами, але без особливого успіху.

    Людство чекає безліч аномальних природних явищ і нестійка, постійно змінюється погода. Циклони, тайфуни, смерчі, повені, цунамі та посухи залишаться бичем людства і у технологічному XXI столітті.

    Особливо багато таких подій очікується в роки Дракона, яким є, до речі, наступний 2000 рік. Тільки що пронісся над

    Західною Європою сильний руйнівний ураган, став проявом вогняного дихання Дракона, що з'являється раз на 12 років.

    На початку XXI століття, як вважають футурологи, відбудеться зіткнення Землі з великим - на зразок Тунгуського - метеоритом.

    Такі зіткнення відбуваються з достатньою регулярністю - мабуть, за статистикою прийшов час для чергового. Більшість експертів схиляються до того, що у зв'язку з траєкторіями прилеглих до нашої планети метеорних потоків і комет відбудеться падіння метеорита в районі Арктики, що може викликати танення льодів і велика повінь.

    Багато чого з того, що відбувається зараз, на рубежі тисячоліть, змушує думати, що прийдешні століття будуть такими ж неспокійними, як і минулі. Насіння майбутнього проростають сьогодні.

    Геополітичні, економічні, демографічні і кліматичні проблеми нашої планети переплелися неймовірним чином. Усі згодні, що в світі дійсно відбувається щось дуже важливе. Процес цей охрестили «глобалізацією», і пов'язаний він з загострилися в останні роки почуттям єдності світу і невиразним відчуттям, що національні уряди нездатні впоратися з кризами, що загрожують людству.

    З геологічної точки зору тисячу років - це не так вже й довго, вважає Девід Стівенсон, колишній президент Американського геологічного інституту. До 3000 року нічого несподіваного не станеться. Континенти будуть так само неквапливо, зі швидкістю 2-4 см в сторіччя, дрейфувати, деякі гірські вершини виростуть на метр-два, інші трохи опустяться. І, тим не менше, можливі «сюрпризи». Тільки в

    Північній Америці, за словами Стівенсона, катастрофи, порівнянні за масштабами з вибухом вулкану Сент-Хеленс, можуть відбутися в Каскадних горах, що височіють в штатах Вашингтон і Орегон. Геологи давно чекають сильного землетрусу на Західному узбережжі США. У центральних районах країни не виключено повторення катастрофи 1811 року, коли підземні поштовхи на деякий час звернули назад води Міссісіпі.

    Про загрозу глобального потепління говорять всі, але скептики побоюються, що людство витратить величезні сили та засоби даремно, підірвавши світову економіку в боротьбі з неіснуючою небезпекою - зв'язок між діяльністю людини і потеплінням клімату зовсім не доведена.

    Достовірно відомо лише те, що середня температура повітря в земної поверхні зросла за минулі сто років приблизно на півградуса

    Цельсія, а рівень океану за цей час виріс приблизно на 10-20 см.

    За прогнозом Міжурядової комісії з проблем зміни клімату, в яку входить близько 2000 кліматологів, у найближчі сто років середня температура на планеті зросте на 1,5-3 градуси Цельсія, а рівень океану підніметься на 0,2-1 метр.

    Кліматологи попереджають: їх моделі не можуть бути точними. Для точного прогнозу потрібно вести спостереження, по крайней мере, 1400 років, і по всій земній кулі.

    Все це не переконує прихильників активних дій. Поки точаться суперечки, вважають вони, дорогоцінний час, коли ще можна щось зробити, йде. Адже вже в найближчі 30-50 років, на їх погляд, людство зіткнеться з небаченою катастрофою, яка викличе важкі економічні та соціальні наслідки. Тропічний клімат встановиться в Нью-Йорку та Бостоні, жахливі посухи вразять Середній

    Захід США. З високими температурами прийдуть невідомі шкідники, бур'яни і хвороби. З кожним роком все частіше будуть вражати світ урагани, смерчі, повені, посухи. Світовий океан поглине

    Мальдівські в Індійському океані, Маршаллові - у Тихому, безліч островів Карибського моря.

    1.3. Що обіцяють нам демографи?

    Не менше суперечок викликає зростання населення Землі. Хоча апокаліптичні прогнози Мальтуса не збулися, наслідки безпрецедентного зростання населення, що почалося в епоху промислової революції і досягла піку в шістдесяті роки XX століття, до цих пір не ясні. За минулі сто років населення світу зросло більш ніж у три рази і зовсім недавно перевалило за 6 мільярдів.

    Покладатися на демографічні прогнози так само небезпечне, як і на кліматологічні. За оцінкою Бюро перепису населення США, до 2025 року в світі буде жити майже 8 мільярдів чоловік, а до середини XXI століття -

    9,3 мільярда. Надалі зростання чисельності населення сповільниться і поступово припиниться зовсім. З цим згодні всі демографи. Суперечки починаються, коли мова заходить про те, де і як будуть жити нові мільярди людей. Населення зростає майже виключно за рахунок країн, що розвиваються, перш за все Китаю та Індії. Скоро щільність населення в прибережних містах або родючих долинах виявиться просто катастрофічною.

    Все це проблеми вкрай складно вирішити в рамках національної держави. Вони вимагають узгоджених підходів всієї світової спільноти і принципово нових рішень. Найважчий удар екологічний, енергетичний та демографічна кризи завдадуть по слаборозвиненим країнам.

    II. МАЙБУТНЄ народжується сьогодні.

    2.1. XXI століття буде століттям генної терапії.

    Циклічна нейтропенія - досить рідкісне спадкове захворювання, характерне для населення невеликих країн, де можливі кровноспоріднених шлюби. При ньому в крові відсутні нейтрофіли - клітини, які борються з інфекцією. Хворі діти приречені або жити все своє недовге життя у стерильних боксах, куди навіть рідним немає доступу, або приймати величезні дози антибіотиків. В останні роки розроблявся такий метод, як донорська трансплантація кісткового мозку, але вона не завжди можлива через труднощі підбору донора. При найкращому лікуванні такі діти рідко доживають до 16-17 років.

    Для перенесення здорових генів в ДНК найчастіше використовується так званий «вірусний вектор». Здорові гени «приклеюються» до одного з безлічі ретровірусів, які легко інтегруються з геном людини. Ретровіруси НЕ патогенні, але ніхто не знає, як вони поведуться у віддаленому майбутньому. Відрізняючись високою мінливістю, вони здатні вбудуватися в спадковий апарат людини, а можливо, і дати життя новим поколінням вірусів, які будуть володіти непередбачуваними якостями, наприклад, надзвичайної патогенністю. Чи не стане сьогоднішній успіх початком катастрофи, яку неможливо буде виправити - на це питання у науки відповіді поки немає.

    Але як би там не було, відкрито нову сторінку в сучасній медицині - генна терапія з лабораторних експериментів прийшла в звичайну клініку.

    2.2. Хай буде світло!

    Що спільного між поетами Гомером, Мільтон і Асадовим, співаками Реєм

    Чарльзом і Стіві Уандером? Всі вони сліпці. Але їм не пощастило не лише із зором, але і з датою народження. Живи вони в XXI столітті, медицина зуміла б їм допомогти.

    До такого висновку підштовхує повідомлення з університету в канадському місті Оттава. Група дослідників під керівництвом професора Мей Гріффіт зуміла вперше виростити в лабораторії рогівку ока людини. Знаменитий очної хірург Терренс О'Брайен з

    Університету Джонса Хопкінса в США назвав цей результат

    «надихаючим» і сказав, що зроблений найважливіший крок в отриманні штучних рогівки для трансплантації та лікування від сліпоти .

    Доктор О'Брайен обережно підкреслив, що попереду ще роки досліджень, але вони будуть вестися на якісно новому рівні.

    У чому новизна роботи Гріффіт? Людська рогівка складена з п'яти шарів. Перший - епітелій - відновлюється дуже швидко. Грубо кажучи, його можна обдерти і через добу він регенерує, як хвіст у ящірки. Решта чотири шару такою здатністю практично не мають. Особливо інертний центральний, найважливіший шар - так звана строма, де зосереджено 0,9 всієї маси рогівки. Ніколи в лабораторії клітини строми змусити розмножуватися не вдавалося.

    Прикладне для хірургії значення сенсаційного досвіду полягає, наприклад, в тому, що відкривається можливість взяти мініатюрний шматочок непошкодженою рогівки хворого очі, виростити його до потрібного розміру і провести трансплантацію в тому ж самому оці, що виключає будь-яку ймовірність відторгнення через несумісність тканин.

    2.3. Медичний суперкомп'ютер.

    IBM оголосила про проект створення самого швидкодіючого у світі комп'ютера, який буде використовуватися для вивчення будови протеїнів. Це допоможе зрозуміти природу багатьох захворювань і знайти методи їх лікування. Бюджет проекту складає 100 мільйонів доларів.

    Черговий амбітний план IBM передбачає розробку нового комп'ютера сімейства RS/6000 під назвою Blue Gene, здатного виконувати понад один квадрильйона операцій у секунду, що в 1000 разів перевищує продуктивність машини Deep Blue, перемогла в 1997 році чемпіона світу з шахів Гаррі Каспарова. Blue Gene буде працювати на основі більше мільйона процесорів, кожний з яких здатен робити мільярд операцій у секунду, повідомляють представники IBM.

    Кожен з цих процесорів на порядок швидше будь-якого сучасного персонального комп'ютера. Вся ця колосальна обчислювальна потужність буде використовуватися для моделювання побудови білка з амінокислот. Біохімія завжди була однією з найбільш ресурсномістких областей застосування для суперкомп'ютерної техніки. Однак до останнього часу її випереджали такі завдання, як моделювання глобальних кліматичних процесів (у тому числі і для передбачення погоди), і, зрозуміло, оборонні завдання - наприклад, віртуальні ядерні випробування.

    Якщо новий комп'ютер розгадає таємницю структури протеїнів, це буде важливий поштовх для подальшого розвитку медицини і біології.

    Протеїни, що керують усією роботою клітин в організмі людини, утворюють дуже складні тривимірні структури, які й визначають їх функції. Зміна форми протеїну істотно впливає на його роботу, і навіть невелика зміна форми молекули може повністю змінювати його властивості. Втім, вивчення протеїнів - не єдине з майбутніх застосувань Blue Gene. Вчені, які займаються генної інженерії, вже дуже жадібно поглядають на розробки IBM в області суперкомп'ютерів.

    2.4. Загадка вітаміну «Ф».

    Фолієва кислота, одна з вітамінів групи В, перш нічим не виділялася серед своїх побратимів-вітамінів. Але в останні два-три роки вона стала справжнім бентежить. Саме нестачею в організмі людини фолата (так ще називають цю кислоту) пояснюють тепер виникнення головної хвороби цивілізації (атеросклерозу) і декількох важких вроджених дефектів.

    Адміністрація з контролю за продуктами харчування та ліками

    США нещодавно опублікувала заяву про можливий зв'язок синдрому Дауна з нестачею фолієвої кислоти в організмі матері.

    Синдром Дауна - тяжке генетичне захворювання, при якому дитина отримує від батьків зайву 21-у хромосому. За це діти розплачуються недоумством, уповільненим розвитком та іншими вродженими вадами. Синдром Дауна зустрічається приблизно в одного із семисот новонароджених. На думку біохіміка Джілла Джеймса, у матерів, що народжують таких дітей, ферменти, що беруть участь в перетворенні фолієвої кислоти, відрізняються від нормальних.

    З недоліком фолата пов'язують також такі важкі вади розвитку, як аненцефалія (відсутність або сильне недорозвинення головного мозку) і ущелина хребта, при якій спинний мозок частково не прикритий. При першому хвороби діти народжуються мертвими або нездатними до життя, при другому - з'являються на світ важкими інвалідами з паралічами та порушеннями тазових функцій. Щоправда, бувають і легкі варіанти хвороби - різні викривлення хребта.

    Сьогодні в самих респектабельних медичних журналах друкується безліч статей про теорію гомоцістеінового походження атеросклерозу. Природне підключення гомоцистеїн робить внутрішню поверхню судин більш пухкої, «шорсткою». На такій поверхні швидше осідають холестерин і кальцій, які й утворюють атеросклеротичну бляшку. Але, на відміну від холестерину, гомоцистеїн не міститься в продуктах. Він утворюється в нашому організмі, живе дуже не довго, тому що швидко руйнується. І відбувається це двома способами: або за допомогою фолієвої кислоти і вітаміну В12, або за участю вітаміну В6. Тепер, уявіть, що вітамінів в організмі бракує. Гомоцистеїн руйнується повільно, встигає нашкодити судинах. У цьому суть гомоцістеіновой теорії атеросклерозу.

    Підраховано, що якщо вона підтвердиться, у США фолієва кислота буде рятувати більше 50 тисяч життів щорічно.

    2.5. «Золотий» століття настане через 50 років.

    Лауреат Нобелівської премії Річард Смайли минулого року заявив в

    Конгресі США: події прийдешнього століття повалений світ в шок. А в доповіді американської Національної академії наук, підготовленій для уряду, стверджується, що в XXI столітті станеться саме дивне переворот в історії цивілізації.

    Називають і «винуватця» перебудови - нанотехнології. Вони працюють з об'єктами розміром 10-9 метра. Вперше про них заговорив близько 40 років тому знаменитий фізик, нобелівський лауреат Річард

    Фейнман, який передбачив, що людина зможе конструювати матеріальний світ, маніпулюючи атомами і молекулами, як болтами і гайками. Незабаром в одному з оповідань Артур Кларк описав домашню скатертину-самобранку, яка, беручи атоми з води і землі, готує будь-які страви.

    Ці ідеї здавалися неймовірними, але минуло лише два десятки років і почалася нанотехнологічної революція. Старт дав тунельний мікроскоп, створений у Швейцарії. Його надтонка голка рухається над поверхнею матеріалу на відстані, приблизно рівному розміром атома.

    Електричний потенціал голки дозволяє «висмикнути» з поверхні матеріалу один атом, перенести його в іншу точку, а також імплантувати атом іншої речовини.

    Один компакт-диск, виготовлений за нанотехнології, замінить тисячі лазерних. З наночіпов можна буде робити суперкомп'ютери розміром з ніготь, з колосальним швидкодією і пам'яттю, що містить в собі всю колишню «Ленінці». У порівнянні з ними нинішні «супер» здадуться механічними арифмометра.

    Парова машина, потім електрика, потім комп'ютер породили науково-технічні революції. Нанотехнології надасть куди більш фундаментальне вплив на цивілізацію. Вона докорінно змінить життя суспільства і кожної людини. Якою буде нова економіка, екологія, а головне - людина, у якої майже не залишиться незадоволених потреб? Чи захоче він працювати? А з іншого боку, чи знайдеться справа для мільярдів людей, якщо стануть непотрібними цілі галузі? Не використовує людина, в який вже раз нову техніку для створення смертоносної зброї? І тоді реалізується сценарій, описаний

    Станіславом Лемом в романі «Непереможний»: міріади жучків-роботів носяться в повітрі, знищуючи все живе. Або цього разу людство порозумнішає?

    2.6. Гіперболоїд інженера Гаріна ось-ось опиниться в космосі.

    Створення лазерної зброї можна порівняти з народженням ядерної зброї. Та з країн, що вирішить цю складну науково-технічну проблему першим, одержить можливість диктувати свої умови світової спільноти.

    Останнє покоління американських космічних лазерів з сопловим блоком «Хілті» видає 15 мегават і споживає водню та фтору як звичайний ракетний двигун. Щоб уразити ціль, достатньо двох-трьох секунд. Від однієї заправки американський лазер випускає 20-30 залпів.

    Лазерне зброя буде розвиватися за двома основними напрямками.

    Це створення мобільних установок для виконання тактичних завдань і, головне, будівництво протиракетних комплексів на базі хімічних лазерів.

    Як і ядерна енергія, хімічний лазер здатний творити як благо, так і незчисленні лиха. З його допомогою можна навчитися керувати термоядерної реакцією і вирішити в масштабах людства енергетичну проблему. Потужні лазери стежать за навколишнім середовищем.

    Ще один суто мирна професія космічного лазера - очищати космос від сміття. Нарешті, можна боротися з тероризмом, пригнічуючи важкодоступні гірські бази і відрізаючи комунікації.

    З іншого боку, космічний лазер - теж ідеальний засіб для терористичних акцій і диверсій. Їм можна підпалити лісовий масив, перерізати гілку нафтопроводу, порушити роботу навігаційних систем, телевізійного мовлення та зв'язку. Можна ефективно захищатися від ракетних ударів противника, знищувати його супутники. Маючи три-чотири лазерні космічні платформи, будь-яка держава зможе контролювати всі навколоземний космічний простір. Це означає монополію на всі комерційні запуски супутників і космічних кораблів.

    7. Організм, створений з нуля.

    Американські вчені з Інституту генетичних досліджень у штаті Меріленд взяли найпростішу бактерію «микоплазма геніталіум» і знищували у ній один ген за одним, щоб зрозуміти, які саме з них необхідні для підтримки життя цього найпростішого організму. Вони виявили, що бактерія життєздатна при наявності всього 300 генів.

    Тепер керівник групи дослідників доктор Крейг Вентер вирішив створити ці гени штучно і вибудувати їх у правильному порядку.

    Якщо це вдасться зробити, то тоді вперше на Землі з'явиться принципово новий живий організм, створений з нуля. «Цілком очевидно, що ми зможемо створити новий мікроорганізм, досі не існував. Ми можемо по-справжньому зрозуміти одну з формул створення життя. Треба розуміти, що таких формул існує тисячі, якщо не мільйони. Так що це буде величезним проривом в науці », - сказав

    Вентер.

    Практичне значення експерименту величезне: на основі штучно створеної бактерії можна буде виробляти ліки або отримувати хімікати. Штучно створені бактерії можуть зайнятися переробкою токсичних відходів на нешкідливі речовини або виділенням водню і кисню з води.

    Однак до цього експерименту потрібно ставитися з обережністю, так як він веде людство в абсолютно невідому область, у світ, де вчені , а потім і пов'язані з ними виробничі компанії, зможуть створювати і модулювати власний генезис.

    Література.

    1. http://www.sgi.com/nwesroom/

    2. http://www.symantec.com

    3. Газета «Известия» за вересень - грудень 1999 року.

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !