I. Оценка текущего состояния развития природоподобных технологий в Российской Федерации

Глобальный вызов XXI века состоит в необходимости обеспечения устойчивого развития цивилизации. В условиях глобализации в технологическое развитие вовлекаются все новые страны и регионы, что приводит ко все более интенсивному потреблению и истреблению природных ресурсов. Включение в состав "активных технологических игроков" быстро растущих экономик, а также ускоряющееся развитие технологий, основанных на классических принципах, ведет к ресурсному коллапсу.

Развитие и широкое внедрение цифровых технологий в дальнейшем неизбежно приведет к взрывному росту энергопотребления. Доля потребления энергии информационно-телекоммуникационной инфраструктурой (оконечные устройства, пользовательское сетевое оборудование, сетевые коммуникации, дата-центры) без производственной информационно-вычислительной инфраструктуры уже превышает 30 процентов мирового производства электроэнергии, что в ближайшей перспективе создаст серьезные энергоресурсные ограничения для цифровой экономики, обусловленные высокой энерго- и ресурсоемкостью технологий, созданных человеком, в отличие от исключительно "экономных" технологий живой природы.

В связи этим актуально создание техносферы, базирующейся на природоподобных технологиях, воспроизводящих системы и процессы природы, в виде технических систем и технологических процессов, интегрированных в природный ресурсооборот.

Создание природоподобной техносферы как части ноосферы (эволюционного состояния биосферы, в котором научная и технологическая деятельность человека становится определяющим фактором развития биосферы), созданной человеком на базе природоподобных технологий, необходимо для восстановления природного ресурсооборота - "обмена веществ" природы, нарушенного современными технологиями, вырванными из природного контекста, и превращения природы в непосредственную производительную силу.

В целях создания природоподобной техносферы человечеству необходимо отказаться от отраслевого подхода к формированию науки и технологий и перейти к парадигме конвергенции наук и технологий - интеграции, позволяющей получить результаты, принципиально не достижимые в рамках каждой из конвергирующих наук и (или) технологий в отдельности. В настоящее время к конвергентным наукам и технологиям относят группу нано-, био-, информационных, когнитивных, социогуманитарных технологий, однако этот перечень является открытым и впоследствии может быть расширен.

В рамках создания природоподобной техносферы каждая из конвергентных наук и технологий выполняет свои функции.

Нанотехнологии (технологии, направленные на создание и практическое использование нанообъектов и наносистем с заданными свойствами и характеристиками), оперируя атомами и молекулами, позволяют получить принципиально новые вещества и материалы с заданными свойствами, используя для этого те же "технологические приемы", что и сама природа.

Симбиоз нанотехнологий и биотехнологий позволяет не только воспроизводить живую материю, но и создавать принципиально новые биоорганические материалы и структуры.

Информационные технологии позволяют воспроизводить в искусственных объектах природные процессы преобразования информации.

Таким образом, двигаясь по пути синтеза природоподобных систем, человечество подойдет к созданию антропоморфных технических систем с элементами сознания и способностью к познанию. Для решения этой задачи необходимы когнитивные науки и технологии (группа технологий, ориентированных на исследование сознания, интеллектуальной, в частности познавательной, деятельности человека и повышение его интеллектуальных возможностей).

В целях эффективного использования природоподобных технологий необходима трансформация сознания человека. Это возможно только на базе соединения нано-, био-, информационных, когнитивных технологий с достижениями социогуманитарных наук и технологий.

Природоподобные технологии относятся к стратегическим приоритетам, ориентированным на средне- и долгосрочную перспективу, обеспечивающим создание принципиально новых прорывных технологий и приводящим к смене технологического уклада.

Природоподобные технологии, с одной стороны, дают человечеству возможность избежать ресурсного коллапса, а с другой стороны, предопределяют возникновение принципиально новых глобальных угроз и вызовов. Эти угрозы связаны с самим характером природоподобных технологий, построенных на возможности технологического воспроизведения систем и процессов живой природы.

Риски, сопровождающие создание и развитие природоподобных технологий, многократно увеличиваются в силу ряда специфических особенностей, важнейшими из которых являются:

возможность гражданского и военного применения технологий;

доступность и относительная дешевизна технологий, возможность создания средств поражения без применения промышленных технологий, отсутствие необходимости в сложных и дорогостоящих системах доставки;

невозможность предугадать все последствия "выхода" искусственных живых систем в окружающую среду.

В этих условиях устойчивое социально-экономическое развитие и национальная безопасность Российской Федерации становятся зависимыми от способности государства стимулировать и обеспечивать создание, развитие и использование природоподобных технологий и конвергентных наук и технологий как инструмента природоподобия.

Первым ответом на этот стратегический вызов стала Президентская инициатива "Стратегия развития наноиндустрии" (поручение Президента Российской Федерации от 24 апреля 2007 г. N Пр-688), в ходе реализации которой были заложены основы идеологической, кадровой и инфраструктурной базы для развития природоподобных технологий.

Сформирована национальная нанотехнологическая сеть, которая объединила для развития наноиндустрии федеральное государственное бюджетное учреждение "Российская академия наук", научные организации, образовательные организации высшего образования, проектные и промышленные центры и лаборатории, институты развития.

Создан уникальный комплекс НБИКС-природоподобных технологий федерального государственного бюджетного учреждения "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", не имеющий прямых аналогов в мире.

Сформирована система междисциплинарной подготовки кадров, включающая в себя факультет нано-, био-, инфо-, когнитивных технологий федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)".

Принципиальное значение для формирования и развития природоподобных технологий имеет Федеральная научно-техническая программа развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2020 г. N 287 "Об утверждении Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу". В рамках указанной программы создается исследовательская инфраструктура класса "мегасайенс", в частности, принципиально новый перспективный источник синхротронного излучения, который превосходит по техническим характеристикам действующие и проектируемые международные источники синхротронного излучения и сочетает в себе возможности синхротронного источника излучения и лазера на свободных электронах.

Создание исследовательской инфраструктуры класса "мегасайенс" позволит исследовать не только структуру природных объектов, но и процессы, происходящие в них.

Федеральная научно-техническая программа развития генетических технологий на 2019 - 2030 годы, утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 22 апреля 2019 г. N 479 "Об утверждении Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019 - 2030 годы", обеспечивает укрепление Российской Федерацией передовых позиций в области генетической инженерии, достижение результатов опережающего развития в крайне важных для развития государства, нации и ее безопасности областях за счет биоинженерных инструментов, а также оказывает стимулирующее влияние на развитие смежных и вовлеченных отраслей науки и профессиональное образование. В рамках указанной программы создаются объекты исследовательской инфраструктуры мирового уровня в области развития генетических технологий.

Важное значение для развития исследований и разработок в сфере природоподобных технологий имеет реализация международных проектов на исследовательских установках класса "мегасайенс" на территории Российской Федерации.

Создание исследовательских установок класса "мегасайенс" в рамках единого научно-технологического пространства Союзного государства, Содружества Независимых Государств, межгосударственного объединения БРИКС и Евразийского экономического союза является важнейшей задачей развития международного сотрудничества, в том числе в сфере природоподобных технологий.

Важным условием создания природоподобной техносферы является формирование биоэкономики в Российской Федерации.

Необходимо отметить особую важность разработки и внедрения природоподобных технологий в уже существующую систему городской среды. Применение природоподобных технологий позволит создать распределенную систему принципиально новых био-, экопоселений, которые будут иметь высокую степень автономности, реализовывать замкнутый цикл использования природных ресурсов, способствовать пространственному развитию Российской Федерации, обеспечивая высокий уровень жизни населения при минимальном антропогенном воздействии на окружающую среду.

В настоящее время Российская Федерация располагает научной, образовательной, технологической и промышленной инфраструктурой, позволяющей проводить научные исследования и разработки в сфере природоподобных технологий. В совокупности эта инфраструктура включает в себя более 350 научных и образовательных организаций различных форм собственности, более 150 технологических и инжиниринговых организаций и более 200 промышленных предприятий. Все это в сочетании с созданными научно-технологическими заделами делает Российскую Федерацию одним из лидеров, определяющих основные тенденции развития природоподобных технологий.

Вместе с тем научные исследования и разработки в этой сфере остаются фрагментарными, осуществляются в рамках различных тематических направлений и требуют консолидации и концентрации усилий на решении стратегических задач, отвечающих на глобальный вызов XXI века.

В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. N 529 "Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий" природоподобные технологии отнесены к важнейшим наукоемким сквозным технологиям.