Вектор технологического развития цивилизации должен…

Вектор технологического развития цивилизации должен…

1. Экологический кризис

Вряд ли найдётся на Земле человек, который не слышал бы о современных экологических проблемах. А многие уже испытали их воздействие на себе! Засухи или обильные осадки, обмеление рек и озёр или наводнения, неурожаи, опустынивание земель, гибель лесов, загрязнение воздуха, воды и почвы стали причиной появления нового вида беженцев – «экологических». Эти люди вынуждены переселяться со своих родных мест, ставших территориями экологического бедствия, вследствие роста заболеваемости и смертности, невозможности заниматься традиционными видами деятельности, кормить семью и воспитывать детей. Масштабы распространения экологических проблем по планете и нарастание их остроты дают основание говорить о глобальном экологическом кризисе всей биосферы Земли, являющейся средой обитания для всего живого.

Следовательно, проблемы экологические, влекущие за собой масштабные социально-экономические проблемы уже не могут быть проигнорированы ни одним из национальных правительств стран мира и ни одним из известных политиков. Общественные деятели и неправительственные организации оказывают давление на государственные аппараты в своих странах, требуя решения, как региональных экологических проблем, так и всего глобального кризиса в целом. К этой борьбе подключаются даже звёзды шоу-бизнеса, как уже состоявшиеся, так и «зажигающиеся» именно на экологической тематике. Актриса Памела Андерсон борется за права животных и регулярно выступает с протестами против меховых и кожаных изделий, а в конце 2018 г. обращается к Президенту России с требованием спасти сотню детенышей белух и косаток, запертых в вольере в Приморском крае. Актёр Арнольд Шварценеггер выступает за введение жесткого контроля над выбросами парниковых газов, создаёт общественную организацию R20 и в 2018 г. подаёт в суд на нефтегазовые компании иск за загрязнение окружающей среды. Стилист Сергей Зверев выходит на Красную площадь в Москве с одиночным пикетом, требуя сохранить озеро Байкал и снимает с квадрокоптера варварские лесные вырубки в сибирской тайге. Всемирную известность получила Грета Тунберг, 15-ти летняя девочка, которая провела у ворот шведского парламента акцию протеста против глобального потепления, просидев на мостовой несколько часов с самодельным плакатом «Прогуливаю школу в защиту климата».

Но способно ли какое-либо государство или все правительства мира вместе решить экологические проблемы? Во-первых, ни одну из региональных экологических проблем устранить невозможно, без преодоления их главной причины – глобального экологического кризиса биосферы. Административными мерами: ужесточением законодательства, введением жесткого контроля экологических показателей, пошлинами и штрафами возможно только перенести проблему в пространстве – на территорию других государств или во времени, переложив бремя их решения на плечи последующих поколений – наших детей, внуков и правнуков. Во-вторых, уже имеется опыт провала международного экологического сотрудничества, показавший, что современное человечество, разобщённое по разным национальным государствам, неспособно решить глобальную проблему экологического кризиса.

Экология вошла в повестку дня почти всех стран мира на Всемирной правительственной конференции по окружающей среде и развитию, которая прошла в 1992 году в Рио-де-Жанейро. Идеи устойчивого развития человечества при сохранении окружающей среды были с огромным воодушевлением восприняты во всём мире, что выразилось в одобрении лидерами 177 стран документов, составивших впоследствии так называемый «Консенсус Рио». Основой «Консенсуса Рио» являются программа действий «Повестка дня на XXI век» и Рамочная Конвенция ООН по изменению климата (РКИК ООН) с принятым позднее Киотским протоколом к ней. Несмотря на то, что Киотский протокол устанавливал обязательства по сокращению выбросов семи «парниковых газов» (включая СО2) он не был соблюдён никем. США отказались от ратификации этого документа. Канада, вначале ратифицировавшая Киотский протокол, к 2011 году заявила о выходе из него. Япония, которая являлась одним из инициаторов Киотского протокола, вместо снижения выбросов на 6 % увеличила их почти на 18 %. Даже Австралия не смогла выполнить свои обязательства – выбросы вместо снижения на заявленные 8 % увеличились почти в 1,5 раза. Россия ратифицировала Киотский протокол спустя 8 лет после его подписания – в 2005 году, а в 2012 года в Дохе (Катар) на 18-ой конференции сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата, делегация России заявила о выходе из Киотского протокола.

Прошедшая в июне 2012 года в Рио-де-Жанейро Конференция по устойчивому развитию «Рио+20», окончательно закрепила провал международного экологического движения, возникшего под эгидой ООН. В последней Конференции по устойчивому развитию не приняли участие США – самая экономически развитая страна, Германия – локомотив «зелёного» движения в Европе и родина первой политической партии «зелёных», а так же Англия – родина первой государственной экологической службы. Поэтому, на сегодняшний день вопрос о будущем биосферы и человека остается открытым. Человечество втягивается в беспрецедентный экологический кризис, результатом которого может стать катастрофа, способная привести к полному уничтожению биологического вида Homo Sapiens. Современная ситуация уникальна – в известном нам историческом времени естественная среда ещё никогда не теряла свою устойчивость в глобальных масштабах. Сложность проблемы привела к провалу международного экологического движения, основанного на традиционных механизмах сотрудничества национальных государств. Провал международного экологического сотрудничества независимых национальных государств говорит нам о том, что решить любую глобальную проблему может только «глобальное» целостное человечество. Соответственно, для выработки глобальных решения и оперировать нужно понятиями о глобальных планетарных системах – биосфере и техносфере Земли.


2. Техносфера – искусственная среда обитания

Если попытаться выяснить, что же в настоящее время объединяет всех людей в некую общность, то можно увидеть, что это их искусственная среда обитания – техносфера, создаваемая руками многих поколений со времён неолита, т.е. более 10 тыс. лет назад. Люди начали строить техносферу в далёком прошлом, чтобы защититься от природных опасностей и гарантированно обеспечивать себя необходимой пищей. Этот путь развития человечества оказался весьма успешным – техносфера стала высшим научно-техническим достижением человечества, позволившим ему радикально снизить влияние многих природных опасностей, обеспечить меньшую зависимость экономики и общественных процессов от природных факторов, удовлетворить потребности многократно увеличившегося населения Земли. Мыслители, писатели, политики, предприниматели и практически все образованные люди видели и сейчас ещё видят в техносфере исключительно только хорошую сторону, отмечая, что она является основой социальной стабильности государства, процветания общества и источником благосостояния граждан любой страны. Хотя техносфера и разделена национальными границами, но между отдельными техносферными регионами непрерывно идут потоки взаимного обмена веществом, энергией и информацией, благодаря современному развитию средств транспорта и связи. Поэтому можно говорить о единой планетарной техносфере, замещающей собой значительную часть естественной среды обитания – биосферы. Для создания техносферы, человек полностью разрушил или нарушил работу региональных экосистем на больших территориях. В настоящее время техносфера занимает более 60% территории суши, наиболее пригодных для проживания, т.е. исключая пустыни, ледники и высокогорья.

Современная техносфера была построена при отсутствии необходимых для этого экологических знаний о природных принципах средообразования, которые известны в настоящее время. Устройство и вектор развития техносферы абсолютно не соответствует принципам устройства и направлению эволюции биосферы. Можно даже утверждать, что техносфера является антиподом биосферы – то есть противоречит ей во всём. Вещество в биосфере вовлечено в непрерывные замкнутые круговороты, в то время как техносфера – линейна по веществу. В биосфере один и тот же запас вещества способен непрерывно циркулировать внутри неё, участвуя в бесконечном числе циклов синтеза ресурсов, их использования и распада. Техносфера – линейна по веществу, она постоянно требует притока различных ресурсов извне, в результате чего регионы техносферы растут, т.е. непрерывно увеличивают свою массу. Понятно, что такой процесс не может продолжаться бесконечно долго, так как в биосфере, из которой техносфера черпает и черпает новые природные ресурсы, запасы вещества ограничены. В биосфере отсутствует понятие «отходы» – оказавшееся ненужным кому-либо вещество сразу же становится пищей для других биологических видов, которые его успешно утилизируют. Техносфера же производит отходы сотнями миллиардов тонн в год, которые не могут вернуться в естественные круговороты вещества в биосфере, поэтому накапливаются на самых неприглядных техносферных территориях – свалках, золоотвалах, терриконах пустой породы и т.д.

Поэтому техносфера, масштабы потоков вещества и энергии в которой в ХХ веке стали соизмеримы с потоками, протекающими в биосфере, стала оказывать на биосферу негативное возмущающее воздействие. Это воздействие дестабилизирует биосферу, в результате чего она теряет устойчивость и всё хуже справляется со своей главной функцией – поддерживать благоприятные условия окружающей среды на планете. В результате параметры среды обитания начинают быстро изменяться в негативную для человека и других обитателей Земли сторону, что и создаёт массу известных экологических проблем. То есть – техносфера и есть главная причина мирового экологического кризиса! Поэтому причины глобального экологического кризиса биосферы вовсе не политические, не социально-экономические и даже не мировоззренческие – а чисто технические и решить эту проблему способны не политики, не общественные деятели и не предприниматели, а инженеры и учёные, в первую очередь – экологи. Следовательно, чтобы спасти климат, планету, биосферу и человечество нужно овладевать знаниями об окружающем мире, а не прогуливать школу!

Настойчивое обращение к политикам, национальным правительствам и государственным органам с требованием решить экологические проблемы не просто бесполезно, но может таить в себе угрозу их неадекватного, антигуманного решения. В настоящее время среди политиков, элиты, значительной доли среднего класса и даже в научной среде распространено мнение, что причиной глобального экологического кризиса является перенаселённость Земли. Действительно, достоверным является тот факт, что население планеты в настоящее время достигло 7,53 млрд. чел. при рассчитанной учёными поддерживающей ёмкости биосферы в 500 – 600 млн. чел. Таким образом, достигнуть нынешнего уровня численности биологическому виду Человека разумного позволила исключительно созданная им техносфера. Но, полагая, что современная техносфера является высшим достижением человечества, такие «деятели» принимают её такой, как есть, даже не задумываясь о том, какой она могла бы быть, а тем более, какой она должна быть, чтобы не наносить ущерба природной среде Земли, а развиваться совместно с ней – то есть коэволюционировать. Соответственно в рамках такого прямого, как рельсы мышления, совершенно естественно возникает идея о сокращении численности жителей нашей планеты, чтобы оставшиеся могли бы быть обеспечены всеми необходимыми ресурсами для обеспечения высокого уровня жизни в рамках сложившейся техносферы.

Любое государство обладает монополией на насилие, поэтому для политиков очень велик соблазн претворить в жизнь такой план преодоления глобального экологического кризиса. При этом подразумевается, что существующие в настоящее время мощные политические, социально-экономические и военные центры должны сохраниться и в будущем, а сокращаться «должен кто-то другой». Поэтому, ведущие страны и блоки мира – США, Евросоюз, Китай вполне могут попробовать использовать своё исключительное право на полную мощь. При этом речь, скорее всего, будет идти не о применении ядерного или других видов «горячего» оружия, потому что это может окончательно разрушить биосферы. Наиболее вероятна процедура запуска процедуры «тихой геноцидной войны», путём применения биологического оружия, избирательно «настроенного» на уничтожение представителей определённой расы или даже конкретного народа.

Чтобы избежать такого «людоедского» сценария, необходимо перевести управление обществом и государством на строго научные основы. Сегодня становится крайне актуальным лозунг «Власть – науке!». Полнота власти должна быть делегирована учёным – в первую очередь экологам. Все ключевые государственные решения и планы развития страны должны разрабатываться научными учреждениями – Экспертными Советами на основе данных, собираемых и анализируемых специализированными научными институтами, встроенными в систему госуправления. «Государственные мужи», выпячивающие и всячески подчёркивающие связь роста численности населения с экологическим кризисом, весьма недальновидны, так как наука давно показала способ, позволяющий преодолеть ограничение численности населения планеты, накладываемое объёмами природных ресурсов и скоростью их возобновления. В.И. Вернадский в работе «Автотрофность человечества» (1925 г.) показал, что обладая источниками энергии, люди смогут сами обеспечивать себя необходимым питанием, без изъятия из биосферы пищевых ресурсов, необходимым другим биологическим видам. Вернадский писал: «Для решения социального вопроса необходимо подойти к основам человеческого могущества – необходимо изменить форму питания и источники энергии, используемые человеком. Но запасы энергии, находящиеся в распоряжении разума, неистощимы. Сила приливов и морских волн, радиоактивная, атомная энергия, теплота Солнца могут дать нужную силу в любом количестве. Непосредственный синтез пищи, без посредничества организованных существ, как только он будет открыт, коренным образом изменит будущее человека». Вернадским не только показан путь развития человечества, позволяющий создать новый способ материального производства необходимых для человечества благ, но и перечислены все виды источников энергии, используемые сейчас как возобновляемые или «нетрадиционные». Представлена даже атомная энергия, о перспективах использования которой в то время мало кто задумывался. Эта работа В.И. Вернадского звучит на удивление современно и так же на удивление недооценена даже научным сообществом. В первую очередь – на Западе, хотя Вернадский написал её во время преподавания в Сорбонне и «Автотрофность человечества» была впервые издана на французском языке.

Учёные-экологи могут предложить всему разумному человечеству учиться у природы, а не учить её, что ей нужно подстроиться под крайне возросшие потребности человечества. Надежды на такой исход противостояния техносферы и биосферы тщётны, так как для биосферы техносфера вообще лишена всякого смысла. С точки зрения хода биосферных процессов, техносфера полностью им противоречит. Техносфера изымает из биосферы природные ресурсы, предназначенные другим биологическим видам, лишая их пищи и других жизненно необходимых факторов, а к тому же ещё и выбрасывает в биосферу вредные отходы, которые накапливаются во всё возрастающих количествах, отравляя воздух, воду, почву и убивая всё живое. Даже то, что для нас является полезной продукцией техносферы, для биосферы это всё равно отходы, только срок их поступления в биосферу отложен на срок их эксплуатации. Надежда человечества должна заключаться не в управлении биосферой, обладающей колоссальным, накопленным более чем за 4 млрд. эволюции лет опытом созидания, а в управлении деятельностью людей, пока что имеющих только большой опыт разрушения и мизерный опыт созидания. Поэтому, выход из тупика глобального экологического кризиса просматривается лишь один – необходимо, чтобы техносфера была построена и работала по тем же принципам и правилам, что и биосфера, то есть – стала природоподобной. Чтобы преодолеть глобальный экологический кризис, необходимо изменить базовые принципы построения искусственной среды обитания человека – т.е. провести её экологизацию.


3. Экологизация техносферы

Под экологизацией техносферы понимается процесс её преобразования с целью перехода на природные принципы построения и функционирования. Целью экологизации является создание экотехносферы – искусственной среды обитания человека, полностью совместимой с естественной средой планеты – биосферой. То есть, экотехносфера станет природоподобной средой и в таком случае глобальный экологический кризис, вызванный противоречием между биосферой и созданной при отсутствии у человечества необходимых знаний – будет преодолён. И биосфера и техносфера получат возможность совместно развиваться по одним и тем же эволюционным принципам, вместо того, чтобы вступать в конфликт и противоречия друг с другом.

Идею экологизации техносферы в настоящее время можно уже назвать бесспорной. Так, президент России В.В. Путин, выступая 28 сентября 2015 г. на пленарном заседании юбилейной, 70-й Генеральной Ассамблеи ООН заявил о том, что для преодоления глобального экологического кризиса необходимо создать техносферу, гармонично сосуществующую с биосферой, используя «природоподобные» технологии. Однако, что следует понимать под природоподобными технологиями, В.В. Путин в своём докладе не уточнил. Вероятно, что материалы для выступления В.В. Путина были взяты из работ гендиректора Курчатовского Института. М.В. Ковальчука. Он утверждает, что природопродобными являются НБИКС-технологии, появляющиеся в результате взаимной интеграции нано-био-информационных технологий, а так же когнитивных и социогуманитарных наук.

Приверженцы НБИКС-технологий утверждают, что они открывают возможность воспроизведения абсолютно всех систем и процессов живой природы, так как пользуются теми же «технологическими приемами», которыми пользуется сама Природа. Рассмотрим подробнее, использует ли Природа НБИКСтехнологии? Действительно, можно констатировать, что в биохимических процессах, протекающих на молекулярном уровне в живых организмах, усматриваются признаки нанотехнологий — точечное манипулирование наноразмерными объектами — молекулами белков, жиров, углеводов, аминокислот, ферментов и т.п. Кодирование молекул ДНК при размножении живых клеток позволяет говорить о возможности записи и обработки информации, то есть об использовании на молекулярном уровне информационных технологий и наличии вычислительных мощностей у наследственного аппарата живых организмов. Однако, являются ли клеточные структуры нанороботами и нанокомпьютерами в современном понимании?

Описывая работы, проводимые в НБИКС-центре Курчатовского института, авторы указывают, что на «белковой фабрике» реализуется проект по мембранным белкам, которые запускают сигнальные каскады в клетке, благодаря чему можно повлиять на многие процессы в ней. Эти исследования позволят уже в ближайшем будущем подойти к созданию промышленных биотехнологий, биосенсорных устройств и биороботических антропоморфных систем, способных реализовывать некоторые познавательные (когнитивные) функции.

Так же, по мысли авторов, электрически активные структуры на основе полупроводниковых кристаллов обеспечат информационный интерфейс между биообъектом и техническими системами и позволят созданной с помощью нанобиотехнологий структуре осуществлять важнейшие функции природоподобной системы и адекватно воспроизводить процессы живой природы. Это сделает НБИКС-технологии практическим инструментом формирования качественно новой техносферы, которая станет органичной частью природы. Каким же, спрашивается, образом, если у клеток и организмов нет никаких полупроводниковых интерфейсов?

Так в чём здесь скрыт подводный камень? В том, что авторы НБИКС-технологий пытаются и дальше идти по вектору технологического развития, заложенный в условиях абсолютно чуждого экологическим знаниям мировоззрения. Понятие НБИКС появилось за рубежом, а в ГНЦ «Курчатовский институт» был создан центр НБИКС-технологий, чтобы копировать зарубежный опыт и быть в тренде развития западной науки. В данном контексте под наукой нужно понимать социальные институты, а не совокупность знаний. Знания едины для всего человечества, а институциализация научной деятельности различается по странам и по историческим периодам, что даёт возможность говорить, например, о современной науке Запада и (увы, в прошедшем времени) о Советской науке.

Термин НБИКС-конвергенция был введен в 2002 г. Михаилом Роко и Уильямом Бейнбриджем, название работы которых можно перевести как «Конвергенция технологий для улучшения эксплуатационных характеристик человека: нанотехнологии, биотехнологии, информационные технологии и когнитивные науки». То есть, НБИКС-технологии задумывались исключительно для изменения природы человека. Поэтому сейчас много говорится о возможности радикальной трансформации человека, как биологического и социального существа. Это уже не просто улучшение характеристик, а создание человека с заранее заданными свойствами. И гуманитарные науки при таком подходе становятся уже не совсем гуманитарными, а трансгуманитарными, в которых разрабатывается новая нравственность – трансгуманизм. Какими же свойствами будет обладать такой «зачеловек»? Кто будет определять направление «технологизации» тела и сознания человека?

Очевидно, что направлять искусственное преобразование природы человека будут основоположники НБИКС-конвергенции и скорее всего, стремиться они будут к достижению известной цели современной глобальной экономической системы: максимизация финансовой прибыли при минимизации затрат (в том числе на воспроизводство и содержание таких «модифицированных трудовых ресурсов»). Таким образом, мы видим, что в этой сфере речь идёт исключительно о человеке, и нет ни единого слова о природной среде, экосистемах и биосфере, являющихся надорганизменными и мультивидовыми структурами. Таким образом, скорее всего на основе НБИКС-технологий можно построить искусственный организм, включая человеческий, но нельзя построить среду обитания человека. То есть – это путь к дегуманизации науки, нарушению биологической целостности человека и консервации существующего мирового социально-экономического уклада, основанного на имущественном и финансовом неравенстве членов глобального социума. В природных экосистемах нет компьютеров, жестких алгоритмических программ, понятных человеку интерфейсов и 3D принтеров. Биосфере свойственно саморазвитие на основе гибкости связей и конкурентного отбора разнообразных биологических видов для выполнения определённых экосистемных функций. При этом все организмы – представители биологических видов, взаимодействующих в общей среде обитания, являются самостоятельными живыми системами, а не заранее программируемыми биороботами.

Преобразовать сложившуюся техносферу возможно только путём использования живого вещества биосферы в виде специально подобранных для выполнения конкретных задач биологических видов, обладающих собственным целеполаганием и наиболее подходящих для выполнения главной функции ИЭС – поддержание жизнедеятельности человека. Для этого человек должен физиологически оставаться тем человеком, каким мы его знаем на протяжении всей истории цивилизации, а не становиться тем искусственным организмом, который можно создать с помощью НБИК-технологий. Поэтому – будущее не за отдельными «научными гениями», подобно Прокрусту придумывающими способы преобразования человека с целью «подгонки» его к крайне усложнившимся процессам современной чрезвычайно энерго- и информационно насыщенной техносферы, а за экологически грамотным поведением всех членов общества, обладающих объективной картиной окружающего мира. Только процесс совершенствования общественного сознания, накопление научных знаний человечеством в целом, и развитие экологии позволяет создать целостную систему взглядов на окружающую среду, доступную для понимания каждым человеком уже на начальных этапах воспитания и обучения. Таким образом – распространение экологических знаний в массовом общественном сознании является ключевым моментом для выживания человечества! Поэтому, попытки применения НБИКС-технологий для построения техносферы вероятно приведёт в уже знакомый нам тупик. В области создания искусственной среды обитания быть в тренде Запада – значит постоянно отставать от Запада, инвестирующего в прикладные научные исследования и техносферное строительство колоссальные финансовые средства. Если мы хотим решить задачи, поставленные Вернадским в его работе «Автотрофность человечества», то нужно и опираться на работы, являющиеся продолжением и развитием его учения.

В трудах российских учёных – последователей концепции В.И. Вернадского о «живом веществе» биосферы тоже разрабатываются планы преобразования современной экологически неграмотной техносферы. Но для этого предлагается использовать совершенно иные способы, отличающиеся от всех известных или разрабатываемых технологий. Под «живым веществом» понимаются все химические соединения, включённые в состав живых организмов, единомоментно проживающих в биосфере. Согласно В.И. Вернадскому, живое вещество – главная геологическая сила, преобразующая поверхность планеты, которая 4 млрд. лет назад влияла и сейчас влияет на химический состав земной коры, атмосферы и гидросферы, преобразуя при этом большое количество энергии. В.И. Вернадский впервые обратил внимание на то, что живое вещество выполняет в биосфере различные целевые функции. Важнейшими функциями живого вещества являются воспроизводство биомассы и биогенная мобилизация химических элементов. Растения-продуцентыпреобразуют энергию Солнца, запасая её в первичной фотосинтетической биомассе, и передают её дальше по пищевым цепям к животным и микроорганизмам. Биогенная мобилизация элементов осуществляется путём формирования замкнутых круговоротов химических элементов, движущей силой которого выступает энергия живого вещества. Живое вещество эволюционирует в сторону усложнения уровня организации, увеличения объёмов синтеза первичной биомассы и ускорения круговоротов химических элементов.

Таким образом, для «живого вещества», как единой системы, на первое место выходит целеполагание, а не познавательные функции, как у отдельных организмов. Анализируя динамику изменения параметров окружающей среды на Земле, можно предположить, что биосфера целенаправленно сокращала содержание СО2 в атмосфере, чтобы привести климатические параметры планеты к тем, которые наблюдались на начальном этапе зарождения человечества. После того, как большая часть атмосферного углекислого газа к концу Ордовикского периода Палеозойской эры (т.е. 500 млн. лет назад) была захоронена в донных отложениях Мирового Океана в виде карбонатов, климат оставался еще достаточно жарким, среднеглобальная температура достигала +26°С вследствие того, что концентрация СО2 в атмосфере была на уровне 0,4 % по объёму. Появление первых наземных растений в Девонском периоде и бурный расцвет в Каменноугольном периоде голосеменной растительности на суше (хвощи, плауны, папоротники) позволили захоронить еще часть углекислого газа в земной коре в виде залежей угля, нефти и природного газа. В результате, 2 млн. лет назад, ко времени генетического обособления предков современного человека, концентрация СО2 снизилась до 0,03 % по объёму, а среднеглобальная температура на поверхности планеты опустилась до +15°С.

Из учения В.И. Вернадского о биосфере следует, что важнейшими принципами природоподобия среды являются:

– производство пищи и утилизация отходов внутри среды обитания с использованием функций «живого вещества» биосферы;

– замкнутость внутренних потоков вещества, многократное участие одного и того же запаса вещества в циклах синтеза и использования ресурсов, необходимых для жизни обитателей;

– самоочищение, саморегуляция и самовосстановление химических и климатических параметров среды обитания.

Для реализации природоподобных принципов в искусственной среде обитания необходимо, чтобы техносфера была построена как искусственная экосистема (ИЭС). Человек в такой среде является замыкающим звеном всех физико-химических и биологических процессов. Параметры фотосинтеза, энерго- и массобмена заранее рассчитаны, исходя из необходимых потребностей жизнедеятельности обитателей ИЭС. В экотехносфере должны быть воспроизведены все функциональные компоненты естественной экосистемы – сообщества высших и низших растений, сообщество животных и почвенная биота, а так же реализовано циклическое превращение и обмен веществом (метаболизм) между всеми компонентами искусственной экосистемы, включая. Именно правильная организация метаболизма техносферы является ключом к управлению физическими и химическими параметрами искусственной среды обитания и устойчивому поддержанию их на оптимальном для человека уровне. Главной задачей создания ИЭС является её энергообеспечение. Энергия, которая должна поступать в искусственную среду извне (подобно тому, как солнечное излучение попадает в биосферу), необходима для поддержания процессов фотосинтеза растительного питания обитателей экотехносферы, освещения, отопления, обеспечения работы транспорта и другого вспомогательного оборудования.

Для энергообеспечения ИЭС могут использоваться электростанции самого различного вида, работающие на местных энергоресурсах. Перспективным направлением является использование биохимической энергии. В качестве резервного источника энергоснабжения можно использовать компактные тепловые мини- электростанции, работающие на биогазе, выделяющемся в процессе биологической очистки сточных вод от органических загрязнений. В настоящее время разработаны новые типы устройств, позволяющие более эффективно утилизировать энергию Солнца, воздуха, воды и биомассы. Выбор конкретного вида природного энергоресурса и типа используемого электрогенератора определяется особенностями региона, в котором располагается ИЭС. Использование энергии от самых различных источников для осуществления фотоситеза растительной пищи в условиях искусственного освещения и регулируемого микроклимата станет первым шагом к автотрофности человечества, предсказанной В.И. Вернадским в первой четверти ХХ века. Человечество вполне способно освободить канал естественного фотосинтеза, оставив биосфере всю производимую растениями-продуцентами первичную биомассу и перейти к фото и биосинтезу пищи (т.е. взять на себя функцию продуцента) путём преобразования энергии от различных источников, отказавшись, в том числе и от теплоэнергетики, основанной на сжигании ископаемого органического топлива.

Так же, при построении техносферы необходимо соблюсти подобие с принципом построением биосферы. Биосфера состоит из биоциклов – крупных участков планеты, крайне различающихся условиями для существования организмов. Выделяют наземный биоцикл, биоцикл морской и океанический, биоцикл пресной воды. Биоциклы подразделяются на биохоры, различающиеся климатическими условиями. На суше биохорами являются ландшафтно-климатические зоны – обширные участки континентов, обладающих однородным климатом и расположенные на одинаковой высоте над уровнем моря. В биохорах формируются биомы – экосистемы, занимающие большие пространства. Биомы представляют собой экосистемы, расположенные на разных континентах в одинаковых ландшафтно-климатических зонах. Более мелкой структурной единицей биомов являются биогеоценозы. Биогеоценоз является экосистемой, занимающий вполне конкретный участок местности, поэтому говорят о биогеоценозе леса, луга, озера и т.д.

Этот принцип может быть применён также и к техносферным структурным единицам. Искусственная среда, как и природная, имеет свою иерархию – от локального до глобального уровня: завод, город, промышленная агломерация, регион, страна, континентальная урбоэкосистема, техносфера в целом. Как в природе биосфера строится из более мелких структурных единиц (биогеоценозы – биомы – биосфера), так и экотехносфера будущего должна строиться по кластерному принципу: жилые модули будут объединяться в более крупные поселения, поселения – в техносферный регион. Взаимодействие техносферных регионов и определит в будущем характер взаимодействия техносферы с природной средой.


4. Путь к новой техносфере Земли

Для перехода к экотехносфере можно предложить стратегическую программу экологизации техносферы, начальным этапом которой должна стать инвентаризация территорий России с целью установления степени их экологического неблагополучия. Ключевая роль для старта экологизации техносферы принадлежит России, именно благодаря сохранившимся на большой площади природным биомам, которые образуют мировой центр экологической стабилизации биосферы, полностью расположенный на территории нашей страны. План перехода к новой техносфере начинается с пилотного проекта восстановления сильно нарушенных экосистем. Этот план может включать в себя следующие этапы:

– выбор региона с оценкой характера и степени его экологической нарушенности;

– строительство небольших автономных жилых модулей;

– объединение жилых модулей в городское экопоселение;

– организации взаимодействия между отдельными экопоселениями в границах экотехносферного региона.

– проведение долгосрочных работ по восстановлению природной среды в экотехносферном регионе.

Первым шагом может стать создание небольшого купольного жилого модуля, имеющего автономное энергообеспечение и воспроизводящего принцип замкнутости внутренних потоков вещества. Модуль содержит внутреннее оборудование, обеспечивающее замкнутость внутренней среды по газообмену, питанию и водообороту. Для этого широко используются функции «живого вещества» в форме различных живых организмов. Модуль позволяет создать систему экологической безопасности для работников, занятых восстановлением экосистем, нарушенных опасными загрязнителями. Для энергообеспечения модуля могут использоваться ветрогенераторы, солнечные батареи, геотермальные, приливные и прочие мини- электростанции, работающие на местных источниках энергии. В качестве резервного источника энергоснабжения можно использовать миниатюрные тепловые электростанции, работающие на биогазе, выделяющемся в процессе биологической очистки стоков от органических соединений.

При размещении на местности, купол модуля соединяется переходными тамбурами с другими жилыми, техническими и складскими модулями, что позволяет составлять из отдельных модулей достаточно многочисленные экопоселения. Компонуя на одной площадке необходимое количество жилых, технических и складских модулей можно составить целый город, среда обитания в котором так же будет базироваться на принципах использования «живого вещества» биосферы, замкнутости материальных потоков и гомеостаза климатических и химических факторов. Статус «экологического города» может быть присвоен такому «модульному поселению» после формирования в нём сферы занятости населения и создания социальной среды. Занятость населения обеспечивается размещением в специальном центральном модуле большого размера производственного предприятия или научного учреждения. Социальное обеспечение населения осуществляется образовательными, медицинскими и досуговыми учреждениями, так же размещаемыми под куполом центрального модуля. Так как главными критериями, закладываемыми в научную базу разработки и совершенствования техники и технологий экотехносферного строительства являются простота и высокая надёжность элементов, то производить всё необходимое для строительства и содержания новых экогородов возможно в пределах небольших по занимаемой площади территории экологических кластеров, специализированных по типам нарушенности природной среды. Для этого необходимо разместить в одном регионе несколько городов, имеющих различную отраслевую специализацию. Назначение каждого города определяется составом предприятий, находящихся в его центральном модуле. Главная работа жителей этих населённых пунктов будет заключаться в масштабном восстановлении нарушенной среды обитания, с использованием арсенала известных на сегодня природовосстанавливающих технологий.

Переход к новой техносфере конечно же является задачей на отдалённую перспективу. На этом пути необходимо сосредоточение коллективных усилий не только большого числа людей, но и многих стран мира и даже всего человечества в целом. Всем нам нужно постоянно думать о том, каким образом и в какой среде дальше жить на планете. Но приступить к полноценному восстановлению утраченных по вине людей природных экосистем реально уже сегодня. Государство и общество должны доверить эту работу учёным – профессионалам в области экологии. Создание жилой среды, построенной по природоподобным принципам, не сводится только к решению прикладных задач, а имеет глобальные перспективы в свете необходимости восстановления устойчивости всей биосферы планеты. Поэтому важность подобных работ для будущего России может быть сопоставима с имевшими место в истории нашей страны атомному и космическому проектам. К выполнению работ могут подключиться Институт Биофизики СО РАН, Институт фундаментальных проблем биологии Пущинского научного центра РАН, Институт физиологии растений РАН и ряд других ведущих научных организаций и образовательных учреждений. Так же, учёные должны решить вопрос о том, как именно человечество будет жить в восстановленной биосфере и поддерживать её благоприятное состояние. Очевидно, что для того, чтобы опять не зайти в экологический «тупик», необходимо новое мировоззрение, сформированное у каждого члена мирового сообщества и экономика, основанная на других принципах, отличающихся от часто используемой в настоящее время во многих странах мира социально-экономической модели. Современная наука позволяет дать ответы на эти вопросы уже сегодня.


5. Цивилизационная экологическая революция

Из анализа исторического процесса развития цивилизации можно сделать вывод, что «двигателем» качественного изменения устройства техносферы, государственных институтов, социально-экономических отношений, всего уклада жизни людей и их мировоззрения являлись периодически возникающие кризисы различного рода, возникавшие в ходе развития человеческой цивилизации. Прогресс постоянно сопровождался кризисными ситуациями, но каждый раз критическая ситуация разрешалась человечеством посредством очередной цивилизационной революции и в первую очередь – преобразованием сложившейся техносферы. Несмотря проблемы, непрерывно обрушивавшиеся на людей – стихийные бедствия, войны, неурожаи, голод и эпидемии, искусственная среда прогрессировала, т.е. непрерывно наращивала свои количественные показатели – росла численность населения и площадь территории, занимаемая техносферой, повышалась её энерговооруженность. Развитие техносферы было скачкообразным – кроме самой первой неолитической «биотехнической революции», произошедшей около 10 тыс. лет тому назад в эпоху неолита, так же известен ряд последующих «цивилизационных революций», после которых развитие техносферы резко ускорялось. В табл.1 приведены ключевые переходные моменты в истории развития человечества и техносферы.

Таблица 1. Этапы развития техносферы:

Начало этапа Переходный момент Содержание этапа
60 лет назад Научно- техническая революция Переход к использованию атомной энергии и других открытий и изобретений. Возникновение новой производительной силы – научно-технического знания.
160 лет назад Промышленная революция Переход к массовому промышленному производству предметов потребления. Возникновение мировой индустрии.
7 тыс. лет назад Урбанистическая революция Переход к строительству городов. Возникновение и развитие государств.
10 тыс. лет назад Биотехническая революция Переход к сельскому хозяйству. Возникновение техносферы.

Каждый новый этап эволюции техносферы позволял добывать дополнительные материальные и энергетические ресурсы и тем самым поддерживал увеличение населения, удовлетворяя его растущие потребности. Технический прогресс применительно к материальному производству давал возможность увеличивать количество продукции, произведённой на единицу затрат энергии, а рост энергетического потенциала техносферы намного повышал материальное обеспечение человека, даже при высоких темпах прироста численности людей. На протяжении последующих тысячелетий существования, техносфера медленно изменяла свой облик. Непрерывно повышался объём знаний человечества об окружающем мире. Именно знания обеспечили непрерывный прогресс человечества, несмотря на все катаклизмы, кризисы и войны. Поэтому, для будущего исключительно важна роль получения знаний как вида деятельности людей и науки, как института, обеспечивающего процесс общественного развития.

Преодоление очередного кризиса всегда начиналось с создания и внедрения каких либо инноваций. В неолите это были сверлёные каменные топоры, промышленная революция началась с изобретением паровой машины, научно-техническая – с началом использования атомной энергии. Технические новшества приводили к изменению социально-экономических отношений между людьми. Изменение отношений, в свою очередь, влекло за собой изменение состава и принципов работы государственных институтов. и наконец, существенные изменения происходили в наиболее консервативном элементе социума – общественном сознании. Но изучая представления людей об окружающем мире и природной среде в разные эпохи и в разных странах, можно сделать вывод о том, что несмотря на «цветущую сложность» концепций, разнообразие их парадигм, модификаций и отдельных течений, константой массового общественного сознания неизменно оставался антропоцентризм. Антропоцентрическая картина мира подразумевает, что в центре всего стоит человек – «царь природы» и «венец творения». А окружающая человека Природа является простым утилитарным приложением к Человеку и рассматривается исключительно как источник дармовых ресурсов для обеспечения высокого уровня жизни и повышения благосостояния людей.

Отделение, обособление человека и его деятельности от Природы было произведено ещё в V в. до н.э. представителями древнегреческой школы софистов Протагором, Антифонтом, Гиппием и другими, которые первыми из философов стали говорить о том, что наряду с миром природы существует и мир, созданный волей, разумом и руками человека. С тех пор для анализа хозяйственной деятельности человека стали использовать понятия «первая природа» и «вторая природа». «Первая природа» – это естественная среда, возникшая задолго до появления человека и существующая независимо от его сознания. Человек первоначально был порождением природы, её составной частью. Однако благодаря разуму и творческой деятельности он выделился из природы. «Вторая природа» создаётся в процессе труда и включает в себя искусственную среду обитания человека – техносферу, построенную на отдельных участках суши планеты, ранее занятых «первой природой», т.е. биосферой. Именно во «второй природе» происходит производство необходимых людям материальных средств (здания и сооружения, техника, предметы потребления) и социальное бытиё – формирование общественного сознания людей и развитие системы отношений между ними.

Известное высказывание одного из древнейших столпов антропоцентризма – древнегреческого философа Протагора, звучит так: «Человек – мера всех вещей, существующих, что они существуют, несуществующих же, что они не существуют». Да, человек, единственный из обитателей биосферы Земли оказался способным к абстрактному мышлению, овладел речью и смог перестроить природу, обеспечив себе более безопасную, удобную и эстетичную среду обитания. Однако слабым местом утверждения Протагора является длительность процесса познания «природы вещей» человечеством. Антропоцентризм Протагора позволил людям гордиться своим разумом, не подкрепляя эту гордость достаточным объёмом знаний о мире, в первую очередь экологических, что и обусловило современный кризис биосферы.

Преобладание антропоцентризма в философии и культуре наиболее деятельной в материальном плане европейской цивилизации привело к тому, что природная среда в странах, первыми ставших на индустриальный путь развития, была практически полностью разрушена. Техносфера возникла и формировалась не только при отсутствии у человечества необходимых экологических знаний, но и без должного философского осмысления процессов, происходящих в природе, обществе и сознании человека под действием технического прогресса. В современном мире, согласно социологическим данным, число людей, неравнодушных к экологическим проблемам, не превышает 5% от всего населения планеты. Большинство людей, даже признающих наличие экологических проблем, вызванных техносферой, считают, что беспокоиться незачем – либо «мудрая» природа сама подстроиться под возросшие потребности человечества, либо «гениальное» человечество подправит природу – и всё будет хорошо. То есть, большинство людей защищают себя, по выражению В.И. Данилова-Данильяна и др., «броней цивилизации», причём очевидно, что «Подобная позиция с трудом поддается критике, так как основана на простой вере в человеческое могущество, а не на сколько-нибудь серьезной научной теории». Отсюда можно сделать вывод, что в настоящее время массовое сознание не воспринимает всерьез экологическую проблематику, так как основано на антропоцентрической картине мира и вере в безграничные научно-технические возможности человека. Нарастающие как снежный ком губительные экологические проблемы, климатические катастрофы, участившиеся стихийные бедствия показывают, что приближается крах антропоцентрической системы. Но что же может придти на смену антропоцентризму? Человек должен перестать быть «мерой всех вещей», признав верховенство над собой законов и правил Природы, чтобы строить свой образ жизни и среду обитания не вопреки, а согласно принципам существования естественной среды планеты. Новое мировоззрение можно назвать «экоцентризмом», так как оно подразумевает придание абсолютной ценности биосфере и её региональным экосистемам.

Изменить негативный сценарий развития цивилизации возможно лишь при изменении мировоззрения большинства членов современного общества. Воздействие непосредственно на общественное сознание через институты воспитания, образования, культуры, средства массовой информации может занять длительное время, которое необходимо для формирования экоцентрического сознания. Экологизация техносферы может стать именно той научно-технической инновацией, с которой может начаться процесс очередной цивилизационной революции человечества, на этот раз – экологической. Мировая экологическая революция приведёт не только к изменению принципов устройства и облика техносферы, но и вызовет коренное преобразование социально-экономических отношений, государственных институтов, всего уклада жизни и образа мышления людей. Экотехносфера позволит удовлетворить все базовые потребности населения Земли, без нанесения ущерба биосфере и поэтому даст каждому жителю Земли надежную основу для раскрытия своего творческого потенциала, гармонического развития личности, познания, создания семьи, воспитания потомства, родственного и дружеского общения.

Острота глобального экологического кризиса, создающего угрозу для выживания человечества диктует необходимость быстрого изменения принципов мышления всех ныне живущих людей. Имеющийся опыт проведения эксперимента «Биосфера-2» в США в 1991 – 1993 годах, показал, что понимание полной зависимости жизни человека от природных механизмов воспроизводства пищи, самоочищения воздуха и воды, формирования почвы пришло к участникам этого эксперимента («бионавтам») достаточно быстро. Одна из «бионавтов» – Джейн Пойнтер, выступая с лекциями после окончания эксперимента в «Биосфере-2», говорила: «Только тут я впервые осознала, насколько человек зависим от биосферы – если погибнут все растения, то людям нечем будет дышать и нечего будет есть. Если загрязнится вся вода, то людям нечего будет пить». Так стоит ли доводить ситуацию на планете до подобной катастрофы или же современному человечеству достанет разума, чтобы принять «превентивные меры» – то есть привести техносферу к природоподобию, пока ещё не стало слишком поздно!

Автор: Ткаченко Ю.Л., к.т.н., доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана


Источник