Deset technologií, které změní náš svět

1. Úvod 

Naučné a výkladové slovníky (např. Collins) definují technologii široce jako „aplikaci vědeckých poznatků pro praktické účely, například v průmyslu“. Kdybychom vzdělanému člověku naší doby položili otázku : „Jmenujte pět technologií, jejichž objev nejvíce ovlivnil vývoj lidstva ?“ dostali bychom nejčastěji odpověď typu „rozdělávání ohně, zpracování železa, použití páry k pohonu strojů, výroba a přenos elektrické energie, výbuch atomové bomby“. Kdybychom počet zvýšili na deset, zpravidla by se seznam rozšířil (s větší či menší obměnou) o „knihtisk, použití spalovacího motoru k pohonu vozidel, bezdrátovou komunikaci, létání letadly a raketoplány, zpracování dat počítači a archivace dat v Internetu“. I kdybychom však požadovaný seznam rozšířili na padesát položek stěží bychom se setkali s  položkami jako jsou „státní administrativa“, „peněžní směna“, „vedení kalendáře“, „účetnictví“, nebo „hromadný marketing“. Je to dokladem toho, že i všeobecné chápání pojmu „technologie“ implicitně obsahuje především jakési nakládání s hmotou. Lidé jsou většinou ještě ochotni připustit, že i knihtisk a Internet jsou svým způsobem „technologie“, tedy že technologie se mohou týkat i nakládání s informacemi. Ale kdybychom zavedli řeč na „kontrolu podle času“ okamžitě by sklouzla na typy hodin od slunečních až po atomové. Málokdo by asi zdůraznil, že vůbec fenomén „kontroly podle času“, ať jakýmkoliv způsobem, je také technologií a to dokonce velmi bazální technologií organizace lidských aktivit. Zahrneme-li do kontroly aktivit podle času nejen měření času v průběhu dne, ale i měření toku času v průběhu roku a déle, tedy kalendář, potom je nutno konstatovat, že bez schopnosti dosáhnout shody na popisu plynutí času by patrně nevnikla žádní z velkých historických civilizací. Vždyť na základě chápání chodu času jako cyklického (stále se opakujícího) procesu nebo naproti tomu jako jeho lineárního toku (od minulosti přes přítomnost do budoucnosti) se zakládají téměř všechny hlavní součásti kultury všech civilizací, totiž náboženství.

Pod pojmem technologie budeme rozumět nejen technologie nakládání s hmotou a informacemi – ty budeme pro odlišení označovat jako „tvrdé technologie“ – ale i technologie zahrnující organizaci lidských aktivit (např. typu kontroly podle času) – ty budeme nazývat „měkké technologie“. Hlubším zamyšlením nad naším intuitivním vymezením si rychle uvědomíme, že:

• Hranice mezi měkkými a tvrdými technologiemi není ostrá (což lze dobře ilustrovat např. u logistických systémů – jedná se o tvrdé (zpracování informace) nebo měkké (organizace práce) technologie ?
• Každá měkká technologie je vázána na jednu nebo více tvrdých technologií (např. měkká technologie „kontrola podle času“ na tvrdé technologie typu „sledování času hodinovým strojem“).
• Kombinací různých tvrdých a měkkých technologií vznikají další, složitější technologie, technologie vyšších řádů – jakési „megatechnologie“ (např. spojením tvrdé technologie „přeprava osob dopravními prostředky (která sama o sobě může zahrnovat několik technologií – přepravu autobusy, tramvajemi atd.“) a měkkých technologií „kontrola času“ a „dispečink“, vznikne poměrně složitá technologie „městská hromadná doprava“). Svým způsobem je tak celá naše civilizace megatechnologií - toho nejvyššího řádu.

Proč všechny tyto úvahy ? Jejich cílem je vytvořit rámec pro základní tvrzení tohoto příspěvku – totiž, že ačkoliv společenský technologický pokrok je vnímám a popisován jako souslednost nových a nových „tvrdých technologií“, skutečné společenské změny přinášejí „měkké technologie“, jejichž vývoj je ovšem rozvojem „tvrdých technologií“ nejdříve vyvolán a pak i umožněn.

Fenoménem, který patrně nejzjevněji změnil podobu našeho života v posledních letech, je mobilní telefon. Je to kombinovaná technologie, která propojením tří základních tvrdých technologií – mikroprocesorového zpracování informace, bezdrátové komunikace a počítačového databázového software – umožnila vznik měkké technologie „přenosná bezdrátová komunikace“. O míře, do které tato technologie ovlivnila náš život netřeba pochybovat. Jejím měřítkem může být např. skutečnost, že nemožnosti či neschopnost využívat této technologie začíná být zjevnou sociální nevýhodou již u dětí základní školy.

Běžně se setkáváme s tím, že si děti ze základní školy přejí k Ježíšku mobilní telefon, a to především "s barevným displejem". Dovedeme si představit, jak to mění náš život. Třeba již jen starost o to, zda jsou v pořádku. Méně si dovedeme představit, o co to prohloubí rozdíly mezi naší civilizací a rozvojovými zeměmi - nepůjde již jen o rozdíly v materiálním životě, v úrovni výživy, životního prostředí, životní "tělesné" existence, nýbrž o rozdíly ve využívání informace, v životě spirituálním. Budeme si s nimi za nějaký čas vůbec rozumět? A to je vzájemné dorozumění již dnes velice obtížné, jak vidíme na nemožnosti dorozumět se s islámskými fundamentalisty. Většina lidí se dnes domnívá, že takové dorozumění je možné a že je jen otázkou času. Je tomu však skutečně tak? Na příkladu selhání všech pokusů o dorozumění s druhým způsobem inteligence na naší zeměkouli, totiž s delfíny, kosatkami a vůbec kytovci, vidíme, že jsou tu možná hranice poznání, které jsou nepřekročitelné. Dané možná naprosto odlišnou stavbou našich mozků. Delfíny sice chápeme, chápeme je svým způsobem - což ovšem může být velmi odlišné od jejich způsobu.

Zavádění nových technologií – těch tvrdých i těch měkkých – má svou sociální a ekonomickou dimenzi. Tvrdé technologie jsou zpravidla systematicky vyvíjeny na místech k tomu předem určených – vývojových pracovištích podniků, výzkumných ústavech, vysokých školách atd. a jejich vývoj je obecně akceptován jako samostatná disciplína. Naproti tomu měkké technologie vznikají mnohem více „nesystémově“ ba přímo nahodile, jaksi v návaznosti na zavádění tvrdých technologií. Kdo si v Anglii devatenáctého století při formulaci požadavku na zpracování nautických tabulek, t.j. informace strojem mohl představit, že z toho vznikne archivace v Internetu - když si ani my ještě dnes dosah této technologie představit vlastně dosud nedovedeme. Na to je tu příliš krátkou dobu...

Mnoho skutečností naznačuje, že nejbližších několik desítek let přinese velmi bouřlivý vývoj lidské společnosti, charakterizovaný bouřlivým vývojem nových „měkkých technologií.“ Které technologie to budou závisí samozřejmě na vývoji společnosti, která by si je měla osvojit. Závisí však neméně na vývoji „tvrdých technologií“, které – jak jsme si řekli – jejich rozvoj vyvolávají a umožňují. Chceme-li proto zkoumat nadcházející rozvoj „měkkých technologií“ musíme se zřejmě napřed zabývat technologiemi „tvrdými“.

Víme, že všechny předpovědi jsou ošidné. Výbuch bublinové ekonomiky v roce 2000 nás opět jednu drasticky upozornil na známý fakt, že ne všechna očekávání a předpovědi se naplní. Lze to dobře ilustrovat na předpovědích známých amerických guru, kteří byli pionýry "věku nových technologií" jako jsou zakladatel Mediální laboratoře MIT (MIT Media Lab) Nicolas Negroponte, technologický šéf společnosti Novell Alan Nuget, vědecký ředitel společnosti Accenture (dříve Andersen) Glover Fergusson, ředitel Concept Labs Peter Cochrane, nebo Michael Earl, děkan Templetonské koleje Oxfordské university. Tito dříve téměř zbožňovaní guru všichni nyní připouštějí, že se v řadě svých předpovědí o rozvoji Internetu, komunikací, ovládání počítačů hlasem, rozvoji umělé inteligence či e-businessu zcela fatálně zmýlili. Do značné míry to bylo způsobeno právě tím, že extrapolovali možnosti „tvrdých technologií“ aniž věnovali dostatečnou pozornost „měkkým technologiím“ nezbytným pro jejich prosazení. V této (a následující úvaze) se pokusím vyhnout tomuto úskalí tak dalece, jak je to vůbec možné.

Tato úvaha se zabývá spekulativní otázkou, které z nových technologií, které jsme definovali jako „tvrdé“, se mohou nejvíce rozvíjet v nejbližších deseti až dvaceti letech (Technologie, které mění naši společnost). Ještě spekulativnější otázce rozvoje navazujících „měkkých technologií“ (Technologie, které změní naši společnost) bude věnována úvaha následující. Třetí, již absolutně spekulativní úvaha naváže pokusem o odhad dopadu rozvoje tvrdých a měkkých technologií na náš každodenní život - naši osobnost, rodinu, pracoviště i společnost (Technologie, které změní náš život.

Aktuality publikované v posledních letech jsou dokladem velmi pestré palety rozvíjených nových technologií. Samozřejmě ne všechny se nakonec dostanou do každodenního užívání. A již zdaleka na všechny nějak výrazně ovlivní náš každodenní život. V otázce, které z nich budou „ty významné“, se názory různých expertů v něčem shodují, v něčem však diametrálně liší. S vědomím nepřesnosti každé předpovědi, a zdaleka bez nároku na úplnost, se domníváme, že za technologie, u kterých je pravděpodobnost uplatnění v nejbližších deseti až dvaceti letech velmi vysoká, je možno označit minimálně následujících deset:

• dopravní prostředky bez posádky
• minisenzory a senzorové sítě
• radiové visačky
• tkáňové inženýrství využívající kmenových buněk
• kombinované rozpoznávání individuí
• rychlý Internet, wi-fi, virtuální realita a inteligentní weboví agenti v propojení na mobilní telefony
• nanočástice a nanotechnologické materiály
• mechatroničtí roboti
• vodíkový pohon
• kvantové počítání

V další části této úvahy se těmto jednotlivým technologiím budeme věnovat podrobněji.

2. Dopravní prostředky bez posádky 

Dne 16.11.2004 bezpilotní letoun X-43A, vybavený novým supersonickým tryskovým motorem „scamjet“ vytvořil nový rychlostní rekord, když dosáhl po dobu 20 s rychlosti téměř 11.000 km za hodinu, tedy desetinásobek rychlosti zvuku. Nedávno ztroskotal bezpilotní průzkumný letoun Hélios, který testoval možnosti využití solárního pohonu. Tyto události opět upozornily na rychlý rozvoj bezpilotních dopravních prostředků a jejich obrovský potenciál. Nejvýraznější je tento rozvoj u bezpilotních letadel (označovaných anglickou zkratkou UAV – „unmanned aerial vehicle“, ale běžně nazývaných „drone“, t.j. "čmelák"). Jejich výhody se zatím nejvíce projevují u vojenského letectva.

V současné době je ve vývoji 250 modelů různých bezpilotních letadel. Angažuje se v tom celkem 32 států, mezi nimi skromně i naše země. Osmdesát typů je již v operačním provozu, jejich využití testuje již 41 zemí. Většina z nich jsou průzkumná letadla, ale v testování je i řada bojových typů. Největším podporovatelem jejich vývoje je americké ministerstvo obrany, které na jejich vývoj vydává okolo 1 mld. USD ročně. Tato částka však postupně narůstá, celkové výdaje na různé vývojové projekty plánované v období 2002 - 2010 mají dosáhnout až 16 mld. USD. Tento vývoj má být korunován nasazením bezpilotního letadla velikosti a bojové mohutnosti dnešního stíhacího letounu F-16. Vojenské nasazení dronů, ať průzkumné nebo bojové, samozřejmě není jedinou oblastí jejich využití. Své využití naleznou nepochybně nejdříve i v nákladní letecké dopravě.

Již nyní se samozřejmě bezpilotní létání využívá při  kosmických letech, kde se ukazuje jako spolehlivější. Při zkouškách amerického Space Shuttle byla z pěti přistání řízených pilotem v průměru bezchybná čtyři, kdežto z pěti přistání řízených automatem všech pět. V dopravním letectvu jsou všechny pasivní části letu (když se nemanévruje) plně automatizovány a i naváděcí systém ILS je v podstatě prakticky dálkovým řízením přistání, pilot v něm již dnes tvoří postradatelnou část. Pravděpodobnost poruchy automatu a pilota je již dnes přibližně stejná a piloti nejsou nahrazováni roboty pouze proto, že by to cestující nepřijímali s důvěrou.

Od letu bratří Wrightů bylo letadlo konstruováno jako nosné zařízení pro jeho pilota, posádku, případně cestující a náklad. Jejich rozměry byly proto logicky diktovány rozměry lidské postavy. Oddělení letadla od pilota však umožňuje parametry, které jsou z klasického pohledu velmi nezvyklé. Na jedné straně již zmiňovaný Hélios, patrně největší z bezpilotních letadel, má rozpětí křídel 75 m, což je větší než u Boeingu 747, váží však pouhých 1080 kg. Podobá se tak daleko více létajícímu křídlu, než klasickému letadlu. Pohání ho 14 vrtulových elektrických motorů, které jsou řízeny elektronicky a poháněny energií z výkonných solárních článků instalovaných na horní ploše křídel. Na druhé straně se nejmenší UAV- např. Black Widow, které má rozpětí křídel 15 cm, nebo Mosquito, používaný izraelskou armádou, o váze 500 g a rozpětí do 33 cm – mnohem více podobají ptákům nebo velkému hmyzu.

O využití bezpilotních letadel jako stacionárních komunikačních stanic se již uvažuje velmi seriózně. Spekuluje se však i o vývoji velmi malých bezpilotních letadel, velikostí srovnatelných s hmyzem. Hejna takových (vzájemně komunikujících) letadélek by mohla ve vzduchu patrolovat nad státní hranicí nebo zajišťovat průzkum před postupujícími vojenskými jednotkami. Možnosti budoucího využití bezpilotních letadel se zdají být velmi široké. Otevřenou však zůstává otázka nakolik necháme tato letadla operovat skutečně autonomně a nakolik je podřídíme pozemní kontrole. Zejména v oblasti útočného nasazení se tato otázka jeví jako velmi zásadní. Uvážíme-li zde možnosti kombinace rozpoznávání terénu a objektů na základě principu hmyzího oka (používá se v CT - computer tomografii - k rekonstrukci obrazu počítačovým programem z postupných expozic jediným senzorem) otevírají se tu široké možnosti kontroly území prostředky, které nebude možné zničit, což nás bude nepochybně v dalších letech velice zajímat.

Vojenské využití UAV samozřejmě není jediné možné. Právě Helios by zkonstruován s cílem prověřit možnosti využití tzv. "věčných letadel", která by mohla díky solárnímu pohonu kroužit po mnoho měsíců v relativně nízkých výškách (ve srovnání s družicemi) a sloužit jako platformy pro přenos komunikačních signálů a monitorování zemského povrchu. Tato letadla by přitom stála jenom zlomek ceny, kterou je nutno zaplatit za konstrukci satelitu (umožňujícího stejné funkce) a jeho umístění na oběžnou dráhu. NASA, která financuje vývoj Heliosu, předvídá dokonce budoucí využití podobných strojů i nad povrchem Marsu, jehož atmosféra se podobá zemské stratosféře přibližně ve výšce nejvyššího výstupu Heliosu v roce 2001. Již dnes je bezpilotní letoun vybavený termálními senzory důležitou součástí integrovaného systému pro hašení lesních požárů v USA.

Poněkud ve stínu rozvoje UAV je vývoj jiných dopravních prostředků bez lidské posádky: automobilů, tanků, lodí ba dokonce i ponorek. 13. března proběhl v Mohavské poušti (Kalifornie, USA) první závod vozidel bez řidiče nazvaný Grand Challenge (Velká výzva), který však dopadl neslavně: trasu v délce 227 km nedokončil žádný stroj ze 13 startujících. Nejdále dojel Sandstorm, zkonstruovaný na Carnegie Mellon universitě v Pittsburgu, i ten však urazil pouhých 12 km. Důvodem byla patrně skutečnost, že automatičtí řidiči byly vystaveni podmínkám za skutečné jízdy v neznámém terénu za stejných podmínek, jaké by čekaly živého řidiče – a to bylo přece jen ještě příliš. V příštím Grand Challenge, která se má konat za dva roky, však již může být situace zcela jiná. Můžeme jen čekat, kdy se soutěž Rallye Paříž - Dakar bude konat i za účasti řidičů-automatů!

Vývoj pozemních dopravních prostředků bez posádky pokročil nejdále opět ve vojenské oblasti. V minulém roce americké ministerstvo obrany zadalo konsorciu společnosti Boeing and National Robotics Engineering Consortium (Carnegie Mellon University) zakázku v hodnotě 5,5 mil. USD na vývoj a testování prototypu prvního terénního bojového vozidla bez posádky. Výsledky byly požadovány do 18ti měsíců. Nové vozidlo má být šestikolové a poměrně nízké. Vzhledem k tomu, že nemusí zajišťovat pohodlí lidské posádky, nebude vybaveno rozměrnou kabinou, klimatizací, sedadly, prostorami pro tekutiny ani dalším komfortem požadovaným americkými vojáky. V důsledku toho bude mnohem menší, lehčí a podstatně mobilnější než stávající tanky. Bude mít rovněž schopnost obrátit se zpátky na kola při převrácení nebo vyšplhat na druhé podobné vozidlo pro účely skladnosti při dálkovém transportu. Předpokládá se, že nový tank bez posádky bude mít vysokou průchodnost terénem a bude schopen i šplhat do schodů. Bude mít rovněž velikou schopnost setrvat v akci bez tankování paliva - bude totiž vybaven hybridním pohonem s 60-ti kilowattovým motorem poháněným velkou lithiovou baterií. Až 25% váhy vozidla bude moci být tvořeno užitečným nákladem. Pokud výsledky vývoje naplní očekávání, předpokládá se sériová výroba nového tanku v roce 2008. Ale již v současné době disponuje americká armáda několika typy terénních vozidel, která jsou schopna pracovat bez posádky. K  nasazení několika desítek vozidel již také došlo v Iráku a Afganistanu. Máme však dojem, že stále ještě šlo o prototypové zkoušky.

Zajímavou otázkou může být i pancéřování takového vozidla. I standardních tanků slouží pancéř především k ochraně lidské posádky. Zřejmě až bojové zkušenosti ukáží, zdali bude lepší nasadit více slabě chráněných, a tudíž pohyblivějších tanků bez posádky, anebo jejich životnost prodloužit pancéřem z moderních keramických materiálů.

Po překonání dětských nemocí, které provázejí každý vývoj nového zařízení, se vozidlům bez posádky otevírají obrovské možnosti. Výhoda pro válečné operace je zjevná. V civilní oblasti se jejich výhody projeví zejména ve spojitosti s družicovou navigací (systémy GPS nebo Galileo) a tzv.“smart highway“ – chytrými dálnicemi. Tyto dopravní cesty budou vybaveny senzory registrujícími pohyb všech vozidel i jejich rychlost a umožňujícími je na základě signálů z vestavěného čipu identifikovat. Bude tak možno vytvořit kompletní databázi všech vozidel pohybujících se na dané silnici či v dané oblasti či zemi a sledovat jejich pohyb. Počítače, se kterými budou vozidla komunikovat, budou nejen registrovat náhlé překážky (námraza, havárie), ale i hustotu provozu a na jejich základě budou optimalizovat trasu vozidla a dodávat vozidlu potřebné informace. To bude mít význam nejen pro hasiče a záchranky, ale i pro veškeré přepravce. Na druhé straně budou počítače registrovat polohu vozidla a jeho trasu, to může být významné nejen pro sledování nebezpečných nákladů, ale i pro platbu elektronického mýtného, samozřejmě i pro kontrolu policie nad dodržováním předpisů. To však postupně s nasazením automatických vozidel logicky odpadne. Ta, na rozdíl od řidičů, dopravní předpisy dodržují absolutně přesně. Je nasnadě, jak se tím zvýší plynulost a bezpečnost provozu!

Musíme vzít v úvahu, že problém vozidla bez řidiče je vlastně dvojí: vozidlo plně automatizované, úplně bez řidiče, a vozidlo částečně automatizované, avšak dálkově řízené operátorem (pilotem), sedícím ve velínu daleko mimo vozidlo. Takové řízení se však předpokládá spíše jako rozhodování o způsobu činnosti než jako skutečné řízení, t.j. dodržování takových fyzikálních podmínek, aby vozidlo mohlo pojíždět či letět a tedy neustálé zasahování do způsobu dopravy. Změnilo se totiž samo pojetí řízení vozidla. Například v letectví šel vývoj po celé minulé století ve směru maximální stability letounu. Znamená to, že se letoun měl sám dostat z režimu nestabilního (jako je vývrtka) resp. mělo být obtížné ho vůbec do takového režimu dostat. U supermanévrovatelných letounů se dosahuje pravého opaku. Letoun je tak nestabilní, že se musí neustále řídit - a to je možné jedině počítačem. Člověk není dostatečně citlivý (na počínající změnu režimu) ani rychlý. Takový letoun (jako je například i ruský Mig 33) se ovšem za letu během zlomku sekundy zastaví a obrátí o 180 stupňů.

Uvedené perspektivy nejsou hudbou budoucnosti. Elektronické mýto se vybírá již v Německu a Rakousku, chytré dálnice jsou ve vývoji i v ČR, vozidla bez řidiče či pilota jsou v rutinním nasazení, byť zatím převážně v bojových podmínkách. Masivní nasazení v mírových podmínkách však na sebe nedá dlouho čekat: do deseti – dvaceti let lze očekávat, že budou významnou součástí dopravního sytému, do padesáti let možná zcela dominantní.

3. Minisenzory a senzorové sítě 

Společnost Integrated Sensing Systems (ISSYS) z Michiganu vyvinula senzor, velký jak zrnko rýže, který po vpravení do srdce přenáší ven zprávu o nitrosrdečním tlaku. Tuto veličinu je nutné občas monitorovat u pacientů, trpících některými srdečními chorobami. Zatím to bylo možné jen pomocí katetru, vsunutého zvnějšku skrz velkou cévu do srdce. Senzor je sice třeba dostat do srdce úplně stejným způsobem, zůstává však uvnitř a monitoruje jeho činnost už bez dalších zásahů. Odpadá tedy nutnost opakované katetrizace, kde nejsou vyloučena rizika poškození cévní stěny. To je pouze jeden z příkladů využití miniaturních senzorů v lékařství.

Ještě daleko větší možnosti se miniaturním senzorům otevírají ve spojení mnoha senzorů do sítě a jejich komunikace navzájem. Těmto senzorům se potom říká chytrý prach („smart dust“): miniaturní detektory vybavené komunikačním čipem a anténou, které mohou vytvářet inteligentní sítě monitorující plošně pohyb vozidel, zatížení budov, chemické zamoření nebo meteorologické změny jsou hitem poslední sezóny. Dosud nejmenší senzor, který má blízko ke skutečné tržní realizaci, byl vyvinut společností Dust, založenou výzkumníky z University of California v Berkeley. Jejich senzor se anglicky nazývá "speck", což by se mohlo do češtiny přeložit jako „smítko“. Sítě propojených senzorů rozmístěných v určitém objektu, které monitorují a vyhodnocují jeho činnost a stav daly tak vznik konceptům jako „chytrá budova“, “chytrá loď“ atd. Na univerzitě v illinoiském Urbana-Champaign např. přikročili nově k obyčejné cihle. Vybavili ji pouzdrem s různými detektory, baterií a miniaturní vysílačkou, takže je schopna průběžné monitorovat tlaky, pnutí a vůbec celkový stav zdi, ve které je položena. Takto lze včas a rychle zjistit stav budovy a ověřit, zdali hrozí např. zřícení. Velký význam to může mít hlavně po velkém zemětřesení, kdy je třeba rychle ověřit stav mnoha budov a navíc lze takto odhalit i zcela skryté vady. Pouzdro s detektory lze samozřejmě připojit i k dalším stavebním prvkům, jako traverzy, betonové bloky, atp.

Masové použití chytrého prachu přinese zcela nové typy monitorování stavu našeho okolí. Nejde jen o již zmiňovanou hustotu provozu, stav budov či logicky se nabízející stav znečištění životního prostředí. Stejně tak umožní chytrý prach sledovat pohyb osob v supermarketech, stavy podzemních a povrchových vod či stavy plynového potrubí. Dostane se nám tak řádově násobné množství informace o našem okolí, s jejímž využitím, ba již i pouhým zpracováním se budeme muset vyrovnat. Nepochybně to bude informace cenná a její zpracování a využití potřebné. Otevřena ovšem zůstává otázka, jaké pracovní a kvalifikační nároky potřeba jejího zpracování přinese a jak budou eliminována rizika jejího zneužití. V každém případě lze předpovědět, že s výsledky masového využití technologie chytrého prachu se budeme do deseti – dvaceti let setkávat na každém kroku.

4. Radiové visačky 

Podle zprávy zveřejněné v únoru americkou Agenturou pro kontrolu potravin a léčiv (U.S. Food and Drug Administration - USFDA) radiové visačky (radio frequency identification - RFID) jsou nejpravděpodobnějším kandidátem pro technologii umožňující zavedení přesné evidence distribuce a užívání léčiv. Touto technologií by se mělo každé paletě, balení i šarži léku přidělit unikátní číslo, tzv. elektronický kód produktu (elektronic product code – EPD); to by potom mělo umožnit automatické sledování všech operací, kterými dané balení dojde – od výroby až po konečného spotřebitele. Agentura představila projekt použití RFID pro toto sledování v celé oblasti distribuce léků; pilotní studie by měly proběhnout v tomto roce, kompletní nasazení pak do roku 2007. Bude tak velmi snadné kontrolovat případné vadné šarže léků, což se při veškeré snaze přece jen občas stává. Na rozdíl od řady jiných aktivit je zde nepochybně požadavek na společenskou přijatelnost rizika dán jako bezpečnost absolutní; jakékoliv riziko, i sebemenší, je zde nepřijatelné.

Známý světový obchodní řetězec Wal-Mart, který chce být jako vždy v čele, plánuje v návaznosti na záměry USFDA zavedení kompletního sledování pohybu léků ve svých obchodech již do konce tohoto roku. Wal-Mart dokonce nedávno sdělil svým největším dodavatelům, že všechny jejich produkty musí být v budoucnu označeny speciálními visačkami k rádiové identifikaci. Zboží tak může být sledováno na dálku rádiovými přijimači, což podle Wal-Martu poslouží hlavně k efektivnějšímu řízení ve skladech. Na základě tohoto impulsu společnost Microsoft přislíbila, že pro tuto technologii vyvine speciální software, který zároveň bude už také opatřen rádiovou visačkou.

Výhody technologie radiových visaček se při sledování pohybu a evidenci zboží jeví zjevné; proto ani ostatní obchodní řetězce nechtějí být v jejich zavádění pozadu. V supermarketu společnosti Tesco v anglickém Cambridge nedávno instalovali novou technologii radiových visaček spojenou ještě navíc s kamerovým sledováním. V praxi systém funguje tak, že jedna kamera nejprve snímá zákazníka, když z regálu vezme nějaké visačkou označené zboží, a další pak, když projde pokladnou. Oba záznamy jsou potom k dispozici k nahlédnutí bezpečnostní službě v technickém zázemí obchodu.

Podle dostupných informací byla radiovými visačkami vybavena velká část nebo dokonce všechno vybavení, které americká armáda dodávala a dodává do Iráku. Impulsy z vojenské sféry jsou často hybateli rozvoje civilních aplikací. Zdá se, že u radiových visaček tomu nebude jinak.

Radiové visačky mají samozřejmě významné uplatnění i při dopravě osob a jejich zavazedel.. Mezinárodní letiště v Jacksonville, USA (Jacksonville International) bude patrně jedním z prvních letišť, které budou RFID (Radio Frequency Identification) visačkami označovat zavazadla, což má přispět jak ke zvýšení bezpečnosti, tak i ke snížení počtu ztracených zavazadel. Nejedná se však o levnou záležitost - i když cena jedné radiové visačky se nyní snížila na pouhých 20 US centů, je to stále 20x více, než je cena obyčejné visačky vybavené typicky čárkovým kódem. Ještě dále použití radiových visaček v letecké přepravě dovedlo Americké sdružení pro bezpečnou dopravu (Transportation Security Administration - TSA), které uvažuje o možnosti vybavit radiovými visačkami i palubní vstupenky a označit tak i jednotlivé pasažéry. To by samozřejmě umožnilo i průběžné sledování jejich pohybu po letišti, což může mít význam v boji proti leteckému terorizmu.

Na druhé straně uvedené použití radiových visaček samozřejmě znamená i určité narušení osobní svobody a proto nepřekvapí, že se proti této myšlence již zvedla vlna odporu z kruhů bojovníků za lidská práva. Tyto "špion-čipy", jak rádiové visačky nazývají, podle nich výrazně útočí na zákazníkovo soukromí. Zdá se však, že dalšímu vítěznému postupu radiových visaček zabránit nemohou. Např. Mastercard ve spolupráci s Massachusetts Institute of Technology usilovně pracují na propojení radiových visaček a platebních karet. Jejich cílem je vytvořit platební kartu, při jejímž užití k bezhotovostní platbě bychom nepodepisovali klasickým způsobem, nýbrž pouze pomocí určitého pohybu prstů či gesta rukou. Ke snímání tohoto „podpisu“ by měla sloužit právě radiová visačka. I tady se objevuje nečekaný důsledek - takovou kartu by nemělo smysl zcizit nebo kopírovat.

Vzhledem rychlému rozšiřování radiových visaček a jejich snadné instalaci lze očekávat, že do pěti let budou zaujímat významné místo ve všech větších logistických systémech. Odvažuji se dokonce tvrdit, že do deseti let zcela vytlačí dnes používané čárkové kódy. Výsledkem budou nejen samoobslužné pokladny v supermarketech (projedeme pouze košíkem bránou, na displeji za ní se objeví částka k uhrazení a po jejím zaplacení kartou budeme vypuštěni turniketem), ale i „chytré ledničky“, které budou evidovat zboží uložené uvnitř. Na radiových visačkách lze zaznamenat samozřejmě řadu dalších údajů než jen typ výrobku, jeho výrobní číslo a cenu – například dobu trvanlivosti, složení nebo podmínky pro skladování či záruční lhůtu. Díky tomu nás bude chytrá lednička moci upozornit, že „ten jogurt vzadu právě prošel“.

5. Tkáňové inženýrství využívající kmenových buněk 

Jsou běžné experimenty s použitím kmenových buněk pro léčbu řady nemocí. Jsou to buňky, které se vyskytují v kostní dření, ale i v mnohých jiných tkáních a vyznačují se tak zvanou "vývojovou plasticitou", tj. schopností diferencovat se v různých tkáních na buňky pro takové tkáně specifické. Mohly by tedy fungovat jako určitý typ transplantace, nahrazující poškozené nebo odumřelé buňky určité tkáně buňkami novými, které by přebraly jejich funkci. Mezi nemoci, které by bylo možno takovým způsobem léčit patří cirhóza jater, následky po hepatitis B a C, infarkt myokardu, poruchy prokrvení tkání, nervové degenerace i některé nemoci plic.

Dnes jsme teprve na začátku vývoje této zdravotnické technologie. Prvním problémem je, jak kmenové buňky vůbec získat, druhým, jak je „zabudovat“ na poškozené místo léčeného organismu, a třetím, jak zajistit jejich správné fungování.

Zatím nejčastější metodou získávání kmenových buněk je z embryí po umělém přerušení těhotenství; buňky embrya jsou velmi plastické a snadno se diferencují podle tkáně, do které jsou injekovány. Tato cesta je však velmi kontroverzní především z etického hlediska. Naštěstí se objevily i jiné cesty. Zdá se, že je bude možno získávat z kostní dřeně nebo jiných tkání a dokonce i z krve samotného postiženého nemocného. Tím by odpadly problémy s imunitním odmítáním takového transplantátu. Výčet tkání a orgánů, ve kterých se podařilo najít kmenové buňky s poměrně širokým rejstříkem možných "osudů", se nedávno rozrostl o dřeň mléčných zubů. Dr. Songtao Shi z amerického National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR), zjistil, že buňky ve dřeni mléčných zubů mají řadu pozoruhodných vlastností. Nejen že se dovedou proměňovat na zubní dřeň, ale zvládnou i jiné druhy "metamorfóz" - na kost a nebo dokonce i na neurony. Kromě zacelení zubů je tedy snad bude možné využít pro regeneraci poškozených kostí a možná i k léčbě neurodegenerativních onemocnění. Dr. Shi pro buňky zavedl označení SHED z anglického "stem cells from human exfoliated deciduous teeth" čili "kmenové buňky z lidských vypadlých mléčných zubů" a je přesvědčen, že se tyto buňky v mnoha směrech výrazně liší od buněk, jež se nacházejí v dřeni trvalých "druhých" zubů. Tyto buňky mají navíc překvapivě dlouhou životnost a relativně dobře se množí v laboratorních podmínkách. Podobné "dovednosti" nebývají u kmenových buněk získávaných z tkání a orgánů (např. kostní dřeně, nervové nebo i tukové tkáně) zcela běžné. V zubní dřeni mléčného zubu přežívají tyto buňky zřejmě z dob, kdy se zub vytvářel. Tyto výsledky potvrzuje i studie na kmenových buňkách z mléčných zubů publikovaná v prestižním Proceedings of National Academy of Sciences of U.S.A.

Pochopení jak se kmenové buňky kostní dřeně nebo krve mohou podílet na nápravě poškození různých tkání je také relativně na počátku. Zůstává však mnoho překážek a zejména zbývá popsat podrobněji mechanismy, které k přeměně kmenových buněk v jiné tkáně vedou. Ale již se začínají vyvíjet postupy, kdy a jak této relativně dostupné léčby použít. V poslední době vzbudila velkou pozornost práce týmu Pamely Yelickové z Forsyth Institute, která pěstovala na speciálních biodegradovatelných polymerech prasečí zuby tak, že polymerové "lešení" osazené kmenovými buňkami voperovala do břišní dutiny laboratorních potkanů. Potkani tak sloužili jako živé bioreaktory zajišťující pro růst "umělého zubu" optimální podmínky. Jako zdroj kmenových buněk pro tyto pokusy sloužily základy zubů získávané z prasečích plodů.

Další zbývající zapeklitou otázkou je ve všech případech využití kmenových buněk pro tvorbu nových specializovaných buněk, tkání či dokonce orgánů, důkladné prověření plnohodnotnosti nově vznikajících buněk. To není jednoduché, protože případný defekt na takto vzniklé buňce se může projevit až ve chvíli, kdy jsou na buňku kladeny nároky "plného provozu". Například nervové buňky "vychované" v laboratoři z buněk SHED se mohou ve všech směrech "tvářit" jako plnohodnotné neurony, ale po vpravení do mozku člověka trpícího Parkinsonovou chorobou by nemusely plnit všechny nezbytné úlohy a navíc by mohly v prostředí lidského mozku začít "vyvádět nebezpečná alotria", např. se dále měnit na jiné typy buněk, které nemají v mozku co dělat, nebo dokonce propadnout zhoubnému nádorovitému bujení - mimochodem je to ze všeho nejpravděpodobnější.

V tomto směru nejsou nepříjemná překvapení vyloučena. Připomeňme jen zklamání z klonované ovce Dolly - když se ukázalo, že její buňky mají jednu zásadní a nepřekonatelnou vadu. Jsou totiž stejně staré, jako jejich zdroj. Staří lidé se proto nemusejí obávat, že by byli "rozporcováni" na náhradní orgány - ty nové orgány by i u mladých příjemců zůstaly stejně staré, jako byli oni, a proto málo výkonné, rychle by odumíraly a proto by byly prakticky bezcenné.

Všichni experti se shodují v názoru, že plné zvládnuté technologie tkáňového inženýrství pomocí transplantace a následné diferenciace kmenových buněk může posunut léčbu řady chorob na kvalitativně vyšší úroveň. Vzhledem k závažnosti chorob, jejichž léčení může využití kmenových buněk umožnit, může zvládnutí těchto technologií nejen přispět k výraznému zvýšení průměrné délky života, ale i ke zvýšení kvality života v pokročilejším věku. V této chvíli je však obtížné stanovit, kdy se využití těchto technologií stane běžným nástrojem léčebné péče nemocnic ve vyspělých zemích. Z tohoto důvodu, a s ohledem na řadu dosud nezodpovězených otázek, lze očekávat, že to bude spíše za dvacet, než za deset let.

6. Kombinované rozpoznávání individuí 

Starost o bezpečnost leteckých cestujících - zejména v souvislosti s terorizmem - je velkým impulsem pro rozvoj automatizovaných systémů rozpoznávání individuí, které má využití právě při kontrole procházejících pasažérů na letištích. Nejedná se však o pouhé srovnávání digitální fotografie tváře s 2D obrázkem uloženým v databázi, nýbrž o mnohem složitější systémy využívající 3D. Na rozdíl od dřívější generace systémů využívající snímání jednou kamerou tato nová generace systémů využívá snímání více kamerami z více úhlů. Ze získaných dat rekonstruuje v počítači třídimenzionální obraz tváře, který je pro identifikaci osob mnohem vhodnější. Nejnovějším hitem je patrně systém vyvinutý v Izraeli na Technion Institute v izraelské Haifě, jednom ze špičkových pracovišť v oboru.

Všechny 3D systémy využívají různých matematických algoritmů pro měření vzdáleností mezi „záchytnými body“ na lidském obličeji. Tyto vzdálenosti jsou potom v paměti počítače zobrazeny úsečkami, jejichž vzájemné polohy vytvářejí abstraktní reprezentaci dané tváře. Prof. Ron Kimmel z Technion Insitute to nazval „tesáním do čísel“. Tento způsob zobrazení je přitom nezávislý na výrazu tváře. Když se smějeme nebo děláme grimasy, matematické zobrazení je stále stejné. Souvisí to se širokým oborem matematiky, s topologií. Zajímavé je, že současná verze systému byla vyvinuta dvěma studenty prof. Kimmela - identickými dvojčaty, kterým prof. Kimmel slíbil nejvyšší bodové ohodnocení jejich seminární práce, když vyvinou systém, který dokáže rozlišit i mezi nimi. Studenti údajně slíbené ocenění získali.

Někteří analytici předvídají, že 3D zobrazení tváře se bude postupně objevovat i na kreditních kartách, u automatické kontroly vstupu do budovy nebo i na řidičských průkazech. Tato technologie je však již pouze podoborem mnohem širšího oboru nazývaného identifikační technologie, který se zejména po 11. září velmi rychle rozvíjí. Kromě již zmiňované 3D identifikace, snímání otisků prstů či retinogramu jeho novým směrem je tzv. rozpoznávání držení těla (gait-recognition).

Software, který identifikuje osoby podle jejich „řeči těla“, vyvíjí skupina amerických universit financovaná agenturou DARPA. Jedním z přístupů k řešení tohoto problému, který vzniká na Carnegie Mellon's Robotics Institute, je vytváření tzv. pohybových podpisů člověka. Sledovaní jedinci jsou nafilmováni v chůzi a běhu na pásovém trenažéru a pomocí specializovaného software je odstraněno pozadí a všechny průvodní objekty tak, že zůstane pouze pohybující se silueta. Ta se potom uschová jako digitální pohybový podpis daného jedince. Titíž lidé jsou potom filmováni ve zcela jiném prostředí a počítač se učí je identifikovat pomocí uložených digitálních pohybových podpisů. V současné již systém dosahuje při identifikaci shodu 90 – 95 %. Souběžně tým na Georgia Tech využívá pro identifikaci metodu nazývanou „strukturní analýza“ založené na měření takových vlastností jako je délka a šířka kroku. Tým v Laboratoři Umělé Inteligence MIT zase využívá za stejným cílem software vyvinutý pro zobrazování kráčející postavy z jiných úhlů než z těch, ze kterých byla postava původně snímána. Vedoucí týmu na MIT Trevor Darrel tvrdí, že shoda při identifikaci je rovněž 95%.

Software pro rozpoznávání individuí nemusí být omezen pouze na lidské bytosti. V současnosti se vyvíjí systém, jež má umožnit odlišit od sebe jednotlivé delfíny na základě tvarů jejich hřbetní ploutve. Význam takové software však zatím zůstává spíše vědecký, bez praktických aplikací. Na druhou stranu by možná majitelé zaběhlých domácích miláčků mohli být ochotni zaplatit nemalou částku za nalezení svých zaběhlých mazlíčků pomocí již instalovaných policejních kamer.

7. Rychlý Internet, wi-fi , virtuální realita a inteligentní weboví agenti v propojení na mobilní telefony 

Internet je šlágrem současné dekády; jeho rozvoj dále pokračuje řadou směrů. Jeho pokrytí zasahuje stále více organizací a členů společnosti, v nejvyspělejších zemích má napojení přes 90% firem a přes 50% domácností. Rychle se zavádějí technologie zvětšující rychlost přenosu bitů mezi síťovými uzly a koncovým uživatelem (vysokorychlostní Internet – „broadband“) a technologie bezdrátového přenosu (wi-fi).

Na tyto hardwarové technologie navazují softwarové technologie řízené přenosu datových paketů. Ve spolupráci více než 500 universit, výzkumných organizací a komerčních subjektů se pomalu vyvíjí nová generace Internetu, tzv. Internet2, která zavede novou technologii nazývanou „selektivní retransmise“. Ta by měla podstatně lépe řídit nakládání s datovými pakety, které se ztratily v průběhu přenosu. Místo požadavku opakovaného vyslání kompletního zprávy, selektivní retransmise bude požadovat opětné vyslání pouze ztracených paketů. Díky tomu, a dalším opatřením, umožní Internet2 uživatelům příjem dat rychlostí 70Mbps, což představuje zvukový systém o 12 reproduktorech a ostré video na obrazovce 30x17 palců. Jeho součástí bude např. tzv. „rychlý TCP systém (fast TCP system)“ vyvinutý vědci v California Institute of Technology (Caltech), určený pro radikální zrychlení přenosu dat na Internetu. Současný TCP (Transmission Control Protocol) - protokol řízení přenosu - byl vyvinut v sedmdesátých letech. Jeho princip spočívá v rozdělení dat na malé balíčky (pakety) o přibližně 1500 bitech každý. Vysílající počítač vyčkává potvrzení od přijímacího počítače o doručení každého paketu dříve, než vyšle paket následující. Tím se dosahuje poměrně robustního, ale nepříliš rychlého přenosu - i malá závada může zabránit sdělení o doručení, v důsledku čehož je příslušný paket vyslán znova. Test, ve kterém bylo propojeno 10 počítačů pracujících v systému rychlého TCP ukázal, že přenos dat mezi nimi je až 6000 rychlejší, než je průměrná přenosová rychlost dnešního běžného přenosu na Internetu. Při této rychlosti je snadné přenášet celé filmy v několika vteřinách.

Problémem současného Internetu není jen rychlost přenosu, ale zejména efektivní vyhledávání informací mezi masou informací dostupných. S tímto problémem se potýkají jak známé komerční firmy jako Google nebo Yahoo! ale i mnoho výzkumných týmů. Na Cambridgeské universitě např. vyvinuli internetový „mozek“ nazývaný Mutafaq, který využívá metod umělé inteligence, aby pomohl pro určitou speciální oblast vyhledat v mase dostupných databází odpovědi na jednoduché otázky. V testech při použití v call centru pro podporu PlayStation2 společnosti Sony se potvrdilo, že v  současné verzi je tento systém schopen uspokojivě zodpovědět 85% otázek (úspěšnost závisí na specifikaci oblasti), zbývajících 15% však musí zatím přesměrovat na lidského operátora.

Cílem tohoto úsilí je kvalitativně lépe automatizovat vyhledávání na Internetu a přiblížit jeho postup individuálním požadavkům konkrétního uživatele. V představách Internetových vizionářů se již objevují softwaroví agenti, kteří budou schopni na základě pokynu „Chci jet v sobotu na hory“ nejen vyhledat vhodné lyžařské středisko s dostatkem sněhu, rezervovat místo v hotelu, zakoupit letenku a objednat taxík na letiště, ale budou i schopni – na základě předchozích obdobných objednávek - vybrat horské středisko s poměrem černých a červených sjezdovek, který preferujete, objednat hotel s vybavením a kuchyní, které máte rádi, zakoupit letenku v čase, který vám vyhovuje a od společnosti, které důvěřujete a nakonec i taxík objednat od taxislužby, na kterou jste zvyklí. Tento jednoduchý příklad lze samozřejmě zobecnit – internetových agentů bude možno využít od vyhledávání pracovního místa, přes program na večer až po vyhledání životního partnera.

Zatím jsou efektivní internetoví agenti stále jen vizí, ale cesta k jejich realizaci se pomalu rýsuje. Samozřejmě je nebude možno použít na současné verzi Internetu, kde jsou data málo strukturována a nedostatečně popsána. S rozšířením technologií typu XML však postupně všechna data mohou dostat popisky, sdělující např. pro každé číslo zda se jedná o datum, číslo letenky či poznávací značku vozu v Německu. V takovém datovém prostředí potom mohou softwaroví agenti fungovat.

Spojení výkonnějších možností vyhledávání s řádově rychlejším přenosem informací po Internetu přinese zcela novou kvalitu Internetové komunikace. Ta zcela nepochybně vyvolá zcela nové modely obchodování i zábavy přes Internet, tedy k vývoji nových měkkých technologií.

Nesmírný dopad bude mít tento vývoj v oblasti zábavy. Možnost koncového uživatele selektivně vybírat informaci v podobě multimediálních aplikací v reálném čase učiní přenášení celých, a dokonce třídimenzionálních, filmů všední realitou. Patrně řada z nich bude interaktivní – tedy jakýsi hybrid mezi dnešním videem a počítačovou hrou. Tomuto vývoji se nepochybně přizpůsobí i koncová zařízení, proti budoucímu třídimenzionálnímu domácímu projekčnímu salónu (řada typů třídimenzionálních obrazovek je ve vývoji) je dnešní domácí kino dětskou hrou. Život ve virtuální realitě se stane skutečností.

Vzhledem k rychlosti, se kterou probíhá vývoj Internetu, rozvíjí se video na zakázku a zavaluje nás smršť počítačových her, lze tyto změny očekávat již do pěti až deseti let.

8. Nanočástice a nanotechnologické materiály 

Nanotechnologie, jak je nový obor souhrnně nazýván, nepředstavuje jednu technologii, nýbrž soubor technologií, jejichž společným jmenovatelem je práce s objekty o nano-rozměrech. Nanometr (0,000000001 m) je jednotka, ve které se vyjadřují průměry molekul, nanotechnologie tedy pracují s hmotnými útvary tvořenými pouze několik jednotkami, desítkami, maximálně stovkami molekul nebo atomů.

Tradiční přístupy využívají mikrolitografických technik, které běžně používáme k výrobě mikroelektronických součástek, jako jsou integrované obvody (čipy). Stejným způsobem však můžeme připravit i drobná mechanická zařízení, např. miniaturní elektromotorek. Tým profesora fyziky Alexe Zettla z University of California v Berkeley zhotovil elektromotor o průměru 500 nm, což je nejmenší motor zhotovený lidmi. Zlatý rotor drží na ose z uhlíkové nanotrubičky. Roztáčí ho střídavý proud napojený na statory připravené na křemíkové.

Větší význam nyní získávají spíše postupy chemické a biochemické. Chemickou cestou vytváříme nanostruktury, tedy struktury atomárních rozměrů, kde se již uplatní kvantové efekty, z jednoduchých chemických sloučenin (např. nitrid galitý, oxid křemičitý), hlavně. polovodičů (selenid kademnatý, arsenid galitý, oxid titaničitý), či přímo prvků, jako uhlík, křemík či galium. Mohou mít podobu jednoduchých, ale i strukturovaných klastrů s několik vrstvami. Evergreenem jsou fullereny, sférické molekuly s dutinou uvnitř, tvořené zpravidla 60 atomy uhlíku a rovněž uhlíkové nanotrubičky, válcovité uhlíkové útvary atomárních rozměrů. Tyto molekuly vykazují velmi zajímavé chemické i fyzikální vlastnosti a veškeré jejích možnosti zdaleka nejsou prozkoumány.

Další možností je využití molekul a mechanismů, které již fungují v organismech. Živá buňka představuje vlastně specializovaný chemický provoz, který umí vytvářet nejrůznější sloučeniny, zpracovává dopadající světlo (oko živočichů či fotosyntéza u rostlin), reaguje na řadu dalších podnětů a dokáže i přeměnit chemickou energii na mechanickou a tímto způsobem se pohybovat (svaly či bičíky jednobuněčných). Zároveň však jde o velmi složité soustavy, takže vývoj pokračuje jen pomalu. Zajímavou aplikaci představuje fungující analogový počítač z deoxyribonukleové kyseliny, schopný řešit tzv. problém obchodního cestujícího.

Kupodivu nanotechnologicky můžeme pracovat i v makroskopickém, kompaktním kusu materiálu. V něm lze vytvořit poruchy či lokality atomárních rozměrů o odlišné struktuře, které fungují jako pasti na elektrony, tzv. nanodots. Tato oblast výzkumu již vytváří vazby na kvantové počítání, o kterém pohovoříme v kapitole 11.

Paleta uplatnění nanotechnologií je překvapivě široká. Přestože doposud do našeho běžného života masově nepronikly, zkoumání struktur tvořených jen malým množstvím atomů či molekul probíhá velmi intenzivně.

Jednou z oblastí aplikací nanotechnologií považovaných za nejperspektivnější je lékařská diagnostika. Příkladem může být ultrasenzitivní zařízení vyvíjené na Harvardské Universitě pro detekci rakoviny prostaty. Spočívá v mikročipu napojeném na 10 křemíkových drátů pouze 10 nanometrů silných (nanodrátků), ke kterým jsou připojeny biologické receptory citlivé na molekuly PSA, které jsou markerem rakoviny prostaty. Když se molekuly PSA přichytí na tyto receptory, vznikne na nanodrátcích elektrický signál, který je pomocí čipu možno detekovat a vyhodnotit. Výhodou uvedeného testovacího zařízení je nejen jeho obrovská citlivost (dokáže detekovat přítomnost již 3 až 4 molekul), ale i jeho poměrná láce a snadná operabilnost. První testy jsou slibné, pokud se původní předpoklady potvrdí, bude možno detekovat rakovinu prostaty snadno a operativně již ve velmi ranných stadiích. O významu nanotechnologií pro lékařství svědčí i to, že známé vědecké nakladatelství Elsevier ohlásilo první časopis specializovaný právě na tento obor – Journal of Nanomedicine. Jeho první číslo vyjde v březnu 2005.

Uvedený prototyp je pionýrem celého směru nové lékařské diagnostiky založené na využití nanotechnologií, nazývaného nanobiologie. Předpokládá se, že v tomto oboru budou postupně vyvinuta nejrůznější zařízení od mřížek miniaturních senzorů schopných detekovat miliony nejrůznějších biologických molekul až po miniaturní křemíkové čipy schopné "číst" přímo jednotlivé molekuly DNA. Očekávaná schopnost těchto komponent detekovat jak velmi různé druhy nejrůznějších molekul tak i jejich velmi malá množství otevírá prostor pro konstrukci miniaturních, ale velmi komplexních diagnostických zařízení. Je možné, že již do několika let se tak dočkáme komerčně dostupných technologií, které nahradí rozsáhlé a často zdlouhavé baterie laboratorních testů jednoduchými mikročipy, které bude možno využívat ambulantně, ba i v polních podmínkách. V tomto směru již značně pokročili vědci v NASA, kteří vyvinuli ultrasenzitivní elektronické detektory DNA, který používají "nanotrubiček" s průměrem 30 - 50 nanometrů a testovacích DNA molekul, které umožňují detekovat i velmi malá množství DNA. Detektor funguje tak, že v přítomnosti velmi malého množství DNA (např. z bakterie Escherichia coli, na které se provádějí testy) se některé molekuly naváží na testovací DNA molekulu detektoru, což zvětší elektrickou vodivost uhlíkových vláken, což potom vyvolá měřitelný efekt. Podle americké tradice NASA již založila i speciální "spin-off" - společnost Integrated Nanosystems Inc. - která se zabývá komerčním využitím těchto detektorů.

Jinou oblastí využití nanotechnologií je ochrana životního prostředí. Experti z Carnegie Mellon University např. připravili nanočástici, která čistí podzemní vody. Její jádro tvoří klastr ("oblak") atomů železa, jenž snadno rozkládá chlorované organické látky. Toto jádro obklopují dvě vrstvy. Vnější hydrofilní zajišťuje dobrou mísitelnost s vodou. Halogenované organické látky se však většinou s vodou nemísí a pokud se dostanou do přírodních vod, ukládají se v nich v podobě samostatné fáze v prohlubních u dna. Aby se železo dostalo do styku přímo s organickou látkou, to zajistí vnitřní, hydrofobní vrstva povlaku. Nová metoda byla zatím testován na trichlorethylenu, což je běžný průmyslový odmašťovací prostředek a častá příčina znečištění. Její nasazení na kontaminace způsobené polychlorovanými bifenyly (PCB), organické látky podobného typu i chování, je předmětem dalších testů. Předpokládá se, že nanočástice železa, díky tomu, že velmi snadno oxidují (každý ví, že železo stárne a hlavně rezaví), mohou rozložit jak organické látky (např. zbytky rozpouštědel, hnojiv či pesticidů) tak i redukovat ionty těžkých kovů a imobilizovat je ve sraženině. Práce s drobounkými částicemi železa není snadná, protože jde o látku tzv. pyroforickou, to znamená, že dostatečně malá částice železa na vzduchu samovolně vzplane. Nemusíme se obávat, že by se vzňala třeba Petřínská rozhledna, ba ani podkova, nicméně částice železa o mnoho větši než nanočástice již tuto vlastnost mají. Proto je třeba je připravovat, uchovávat a aplikovat ve vhodné kapalině. V současné době se vyvíjí technologie přípravy nanočástic železa ve velkém.

Pozadu ve využití nanotechnologií nezůstávají samozřejmě ani vojáci. Ústav vojenských nanotechnologií, spojené pracoviště US Army a Massachusetts Institute of Technology, založený v březnu 2002, vyvíjí za podpory grantu od americké armády ve výši 50 milionů USD dolarů novou polní uniformu se zabudovanými zařízeními „nanometrických“ rozměrů, která mohou detekovat biologické nebo chemické ohrožení a chránit svého nositele, detekovat krvácení a tlumit je, měnit tlak oděvu na různých místech těla a samozřejmě svého majitele chránit jak před vlhkostí, tak před horkem či zimou. S využitím nanotechnologie lze rovněž navrhnout vojenské boty s přídavnými energetickými zdroji, umožňující vojákům skoky přes šestimetrovou zeď, maskovací oděv měnící maskovací vzor podle dopadajícího světla tak, že voják zcela splyne s prostředím, nebo dynamickou pancéřovou vestu, která změní svou tuhost při dopadu kulky, jinak však svou neohebností nebude nikoho omezovat. Pracuje se i na přídavných umělých svalech, které dodají další sílu vojákovi, který si je oblékne. Americká firma Demron již uvedla na trh ochranný oblek (zkonstruovaný na základě nejnovějších nanotechnologických poznatků), který chrání proti rentgenovému a radioaktivnímu záření, a to alfa, beta i gama. Tento oblek je mnohem lehčí a poskytuje lepší ochranu než olověné vesty, které se dosud k tomuto účelu používaly.

Široké spektrum využití nanotechnologijí zahrnuje i výrobu zcela nových materiálů. Tím, že nanočástice jsou vlastně klastry malého počtu atomů či molekul, začínají se u nich uplatňovat kvantové jevy ve větších rozměrech nepozorovatelné. Již delší dobu se např. ví, že kvalitu oceli lze zlepšit přimísením částic oxidů kovů. Nicméně teprve nedávno Kota Sawada se svými kolegy z japonského Národního ústavu materiálových věd ve vědeckém městečku Cukuba připravil za použití nanočástic ocel, ve které jsou rovnoměrně distribuovány nanočástice karbidu a nitridu železa. Při přípravě martinské oceli s 9% chromu se mu tak podařilo vyrobit ocel, která je 100 x odolnější vůči namáhání za zvýšené teploty (tzv. creep) než oceli běžně vyráběné. Známe rovněž nanotechnologické postupy přípravy anisotropních keramických materiálů.

Může se zdát zvláštní, že nanotechnologie se dosud výrazně neuplatnily v oblasti, kde bychom to snad nejvíce čekali – totiž v mikroelektronice. Musíme si však uvědomit, že klasická mikroelektronika zdaleka neřekla své poslední slovo, a tempo s jakou narůstá výkonnost digitální techniky a zároveň klesá její cena, je stále závratné. Druhý problém bych nazval koncepční – jak vlastně budou nanoelektronická zařízení vypadat a jak s nimi budeme komunikovat? Pro úplnost musíme dodat, že intenzivní výzkumy probíhají i v této oblasti a známe již třeba tranzistor, jehož p-n přechod tvoří jediná molekula. Zajímavé možnosti může rovněž přinést v nedávné době zvládnuté rychlé tvarování plastických materiálů tvrzením pomocí laserových paprsků v nanometrickém měřítku. Výzkumníci z University College v Londýně a Cambridgeské University ve Velké Británii spolu s pracovníky Superior Technical Institute v Portugalsku vyvinuli techniku, jak vytvarovat objekty veliké (nebo spíše malé) až 160 nm (což je pro srovnání asi 6x méně než průměr bakterie Escherichia coli). Jejich metoda spočívá ve fokusaci ultrafialového světla z blízkého světelného zdroje do velmi malého prostoru. Jeho zaměření na rozpustný polymer způsobí, že některé jeho (předem vybrané) miniaturní oblasti ztvrdnou a stanou se nerozpustnými. Rozpuštěním zbývajících (neosvícených) částí polymeru potom zbudou žádoucí tvary manometrických rozměrů. Předpokládá se, že tato metoda bude využitelná pro rychlou výrobu prototypů miniaturních optických zařízení z plastiku, určených pro vedení světla a uchovávání a zpracování informace.

Může se zdát zvláštní, že nanotechnologie se dosud výrazně neuplatnily v oblasti, kde bychom to snad nejvíce čekali – totiž v mikroelektronice. Musíme si však uvědomit, že klasická mikroelektronika zdaleka neřekla své poslední slovo, a tempo s jakou narůstá výkonnost digitální techniky a zároveň klesá její cena, je stále závratné. Druhý problém bych nazval koncepční – jak vlastně budou nanoelektronická zařízení vypadat a jak s nimi budeme komunikovat? Pro úplnost musíme dodat, že intenzivní výzkumy probíhají i v této oblasti a známe již třeba tranzistor, jehož p-n přechod tvoří jediná molekula.

Jak vidno, rozvoj nanotechnologií pokračuje mílovými kroky v řadě směrů a to velmi rychlým tempem. Jejich výrazné praktické uplatnění lze již čekat do dvou až pěti let, jistě do deseti let.

9. Mechatroničtí roboti  

Ve dnech 20. a 21. března 2004 proběhlo v kalifornském San Francisku první světové klání robotů bez dálkového ovládání. Akci zorganizovala Robotics Society of America, zúčastnili se roboti z 11 zemí a soutěžilo se ve 33 disciplínách, mezi kterými nechyběl zápas, fotbal, běh dvounohých robotů anebo cesta bludištěm. Kromě zlatých, stříbrných a bronzových medailí obdrželi autoři oceněných výtvorů rovněž finanční příspěvek.

Tato akce je pouze vnějším projevem mohutného robotizačního hnutí, které v současné době probíhá. Minulé dekády byly dobou průmyslových robotů, které postupně nahrazovaly pracovníky u výrobních pásů – vysoce přesných, neúnavných, ale úzce specializovaných zařízení. Pro jejich zavádění existuje stále velký prostor. Podle posledních statistik ekonomické komise OSN pro Evropu připadá v Německu na 10 000 zaměstnanců dnes 135 robotů, ve francouzském průmyslu dosahuje tento počet 67 robotů. Francie se tím nicméně umisťuje ještě před Španělskem, Rakouskem, Dánskem a zejména před Spojeným královstvím, kde počet robotů v závodech dosahuje polovinu toho, co ve Francii. Průmysloví roboti jsou v současné Evropě nejvíce využíváni ve velkých závodech, zejména v automobilových závodech a pak v chemickém průmyslu. Hlavní oblastí využití je svařování a montážní práce. Komise odhadla, že například na francouzském trhu bude počet robotů do roku 2006 přibývat ročně o dvě procenta.

I když dalším vývojem dosáhli průmysloví roboti jisté míry flexibility a ve spojení s počítačovým řízením i určité míry autonomnosti, v ničem nepřipomínají humanoidní roboty jak jsme si je představovali na základě literárních výtvorů Karla Čapka nebo Isaaca Asimova. Současné špičkoví roboti jsou jiní – i když humanoidní podobu mají pouze někteří (pro některé činnosti, např. vlézání a prolézání ucpaným potrubím není lidská podoba nejvhodnější), jsou autonomní v tom smyslu, že bez dálkového řízená dokáží vykonávat i velmi složité komplexy variabilních činností. Samozřejmě motorem jejich vývoje jsou vesmírný výzkum a možné vojenské aplikace, ale zdaleka ne – jak uvidíme dále – pouze.

Například v Jet Propulsion Laboratory v kalifornské Pasadeně, která podléhá NASA, sestrojili nového kráčivého robota pro zkoumání terénu za rozličných podmínek. Nazývají ho spider-bot (něco jako pavoukobot). S jeho nasazením se počítá třeba při údržbě International Space Station anebo výhledově při průzkumu Marsu. Na Zemi se možná uplatní při zkoumání nebezpečných látek anebo při provádění půdních měření. Prototyp je vybaven kamerami pro sledování okolí a mechanickými čidly překážek, které připomínají hmyzí tykadla.

Výzkumníci na University of Minnesota, University of Pennsylvania a z Caltechu (Kalifornie) vyvíjejí software, který umožní desítkám malých válcových robotů, vybavených malými kamerami, infračervenými detektory, dalšími čidly a dvousměrným komunikačním kontrolním systémem, nazývaných „Zvědové“ (Scouts) koordinovat jejich činnost a vykonávat složité příkazy zadávané lidským operátorem – velitelem. Cílem je použití týmů – nebo chceme-li smeček – robotů pro průzkum zamořeného území - odebíráním vzorků vzduchu a toxických látek a předáváním zjištěných poznatků jejich lidskému operátorovi. Cíle vývoje jsou však širší – jde o vybudování software umožňujícího koordinaci robotích smeček tak, aby řadu aktivit prováděli jednotliví roboti autonomně s tím, že lidský operátor by řídil činnost pouze několika „vůdců“. Tento cíl vychází z poznatků získaných při řešení krizových situací ukazujících, že nemá cenu, aby lidští operátoři mohli řídit paralelně stovky průzkumných robotů – na to operátorům nestačí jejich mozková a komunikační kapacita - a při tom to není nutné.

Jak vidíme, možnosti využití robotů jsou opravdu variabilní a rozsáhlé. Možná však, že nakonec prvním robotem, se kterým se většina z nás bude setkávat opravdu denně, bude obyčejný robot-vysavač, který bude sám pobíhat po našem bytě a tiše uklízet. První – zatím nedokonalé, ale funkční – typy jsou ve Spojených státech již v běžném prodeji.

Mezi roboty samozřejmě do určité míry patří i vozidla bez posádky, která jsme již uvedli., která jsou vlastně „dopravními roboty“. Řada vědců se domnívá, že masový rozvoj a nasazení autonomních robotů prakticky ve všech oblastech lidské činnosti – od cest do vesmíru přes lékařské operace až po úklid bytu – bude nejvýznamnějších jevem této a následující dekády. Na jejich konci bude náš svět plný autonomních, vzájemně komunikujících robotů, kteří budou velmi mnoho činností vykonávat efektivněji a lépe než my.

10. Vodíkový pohon 

Když na počátku roku 2002 generální ředitel General Motors Corp. Rick Wagoner hovořil o automobilu poháněném palivovými články jako o "znovuvynalezení automobilu", většina expertů to považovala - mírně řečeno – za přehnané. Již v září 2002 však byl na "Motor Show" v Paříži předveden prototyp automobilu General Motors nazývaný Hi-wire, který je poháněný palivovým článkem a kompletně dálkově elektronicky řízený. Tento pětisedadlový sedan s futuristickým designem je poháněn 94 kilowattovým vodíkovým palivovým článkem a řízen bezdrátovým ručním řízením nazývaným X-drive, jehož prostřednictvím se posílají příkazy všem elektronickým zařízením a agregátům ve vozidle. Všechny pohonné a kontrolní systémy jsou zabudovány do 11 palců (asi 27,5 cm) silného deskovitého hliníkového šasi. Není zde žádná motorová část, žádné pedály, žádné přenosové prvky - pouze jedna řídící páka ve tvaru X, která řídí zatáčení a rychlost či brzdění motoru a následně kol. Čelní a zadní okenní panel jsou z průhledných skleněných vláken. Celý automobil je však poměrně těžký : váží 4180 liber (asi 2100 kg) a je schopen ujet asi 70 mil (112 km) na jedno tankování při maximální rychlosti 97 mph (asi 160 km/hod). Odpadními produkty vodíkového článku jsou pouze teplo a voda, pohon je tedy zcela ekologický. Larry Burns, vice-president pro výzkum a vývoj společnosti GM, odhadl, že je nutno zvýšit dojezd tohoto automobilu na 300 mil (480 km) na jedno tankování, aby se stal pro automobilisty zajímavým.

Japonští výrobci automobilů samozřejmě nezůstali pozadu. V prosinci 2003 uvedly společnosti Toyota Motor Corp. i Honda Motor Corp. také své první automobily poháněné palivovým článkem. Jde o obdobnou konstrukci s elektromotorem, jemuž dodává energii vodíkový palivový článek. Automobil firmy Toyota ujede na jednu nádrž až 300 km a může dosáhnout maximální rychlosti 160 km/hod.

Na rozdíl od klasických elektromobilů, které se musí dobíjet u zdroje elektrického proudu, nebo od hybridních automobilů (spalovací motor avšak elektrický pohon kol), které se musí tankovat jako běžné automobily, nový automobil musí doplňovat vodík. Předpokládá se však, že v případě jejich masového využití se vybuduje síť vodíkových čerpacích stanic stejně, jako dnes existují sítě čerpacích stanic benzinových. První vlašťovky se již také začínají objevovat: první vodíková pumpa již byla otevřena v japonské Yokohamě (předměstí Tokya). Firma Linde nezůstala pozadu a v německém Dudenhofenu poblíž Frankfurtu rovněž otevřela čerpací stanici na doplňování vodíku do produktů automobilky Opel, dokonce s vylepšenou technologii - pracuje s dvojnásobným tlakem než dosavadní systémy, což umožní rychlejší čerpání a větší dojezd automobilů s palivovým článkem. Další stanice byla otevřena firmou Shell v dubnu 2003 v islandském Reykjaviku ve čtvrti Vesturlandsvegur. Tam je to usnadněno tím, že Islanďané začínají především s vodíkovým pohonem autobusů, t.j. masové veřejné dopravy. Všechny tyto stanice mají však víceméně experimentální účel, testují se v nich různé způsoby uchovávání a distribuce vodíku.

Pro skutečně plné komerční využití je však nutné, aby byl automobil poháněný vodíkem také cenově srovnatelný se stávajícími automobily - a pro to je nutno vykonat ještě hodně práce. Nepředpokládá se proto, by masový prodej tohoto typu automobilů nastal dříve než za osm až deset let.

Poněkud ve stínu vodíkového pohonu automobilů zůstává využití vodíku pro pohon dalších dopravních prostředků. Koncem roku 2003 byla spuštěna v italských loděnicích Fincantieri první italská ponorka s palivovým článkem pojmenovaná Salvatore Todaro. Jde o ponorku třídy 212A vyvinutou původně v Německu, kde byly v letech 2002 a 2003 také spuštěny na vodu čtyři lodě stejné třídy. Místo klasických akumulátorů jsou tyto ponorky vybaveny palivovým článkem, který vyrábí elektřinu řízenou reakcí vodíku a kyslíku, tedy stejnou technologií, jaká se využívá v kosmickém programu. Nevydrží pod vodou sice tak dlouho, jako ponorka atomová, u níž je doba ponoření omezena spíše psychickou odolností posádky nežli nedostatkem energie, avšak nahrazení akumulátorů palivovými články prodlouží významně délku pobytu pod vodou.

S rozvojem palivových článků, elektromobilů a hybridních automobilů se stále aktuálnější stává otázka skladování vodíku, který je nutný pro pohon těchto zařízení. Zatím přichází v úvahu buď dostatečně pevná nádrž, v níž bude kapalný nebo plynný vodík pod velkým tlakem, anebo rozpuštění vodíku v pevné látce, např. v paladiu, které ho může pojmout velké množství. Na Chicagské univerzitě objevili další způsob. Navrhují skladovat vodík v podobě jeho hydrátu, který je stabilní za normálního tlaku při teplotě - 195 stupňů Celsia. Molekuly vodíku se nacházejí uvnitř dutin v krystalové mřížce vodního ledu. Tento typ sloučenin nazýváme klathrátem. Při ohřátí na -132 stupňů Celsia se vodík uvolňuje a můžeme ho spotřebovat v palivovém článku pro výrobu elektřiny.V nádrži zbude pouze čistá voda.

Je zjevné, že nahrazení benzinu a nafty jako základního paliva nespalovacích motorech dopravních prostředků vodíkem, spotřebovávaným v palivových článcích, by zcela změnilo celou tvář dopravních systémů. Nejde pouze o již uváděné skladování a distribuci vodíku, ale i o jeho výrobu. Zatím se totiž naprostá většina vodíku vyrábí částečnou oxidací zemního plynu za přítomnosti katalyzátorů, takže bychom pouze ropu nahradili zemním plynem. Cítíme, že to žádná převratná změna není. Zde se ovšem dostávají ke slovu staré dobré jaderné elektrárny, které budou muset vyrobit elektrickou energii potřebnou k hydrolýze vody, která je přirozeným a dostupných zdrojem vodíku. Důležité je, že se voda do přírodního koloběhu opět vrací jako důsledek práce vodíkového motoru. Jsou však i jiné cesty. Jednou z nich je výrazné zvýšení produkce biomasy a její kvašení na alkohol, který potom bude možno spalovat, buď přímo nebo jako příměs do adaptovaných (nesložitě) spalovacích motorů, nebo v generátorech vyrábějících opět elektřinu a posléze vodík. Ostatně líh se do benzinu přimíchával povinně již za první Československé republiky (prodával se jako lihobenzin) a v současné době je povinným přídavkem automobilového benzínu v Brazílii.

Lze pouze těžko domyslet společenské a zejména politické důsledky masového rozšíření vodíkového pohonu. Snížení závislosti euroatlantických zemí na ropě by patrně vedlo k velkému úpadku vlivu nestabilního Blízkého východu na světovou politiku. Učinil by se významný krok pro snížení znečišťování ovzduší. A rozvoj „vodíkového průmyslu“ by přispěl k dalšímu rozvoji ekonomik, snížení nezaměstnanosti a industrializaci zaostalých zemích. Ve variantě využívající biomasy by se vytvořila ekonomická spojka mezi zemědělskou a průmyslovou produkcí, což by umožnilo řešit problém řady strukturálně zaostalých území.

11. Kvantové počítání 

Kvantové počítače slibují fantastickou rychlost výpočtů, díky které by bylo možno rozluštit "brutální silou" i ty nejsložitější úlohy současné doby. To je velmi silná stimulace pro boj s překážkami, které se do cesty konstrukci prakticky využitelného kvantového počítače staví. Na rozdíl od základního prvku dnešních počítačů – BITu, nabývajícího hodnoty „0“ nebo „1“ a fyzicky tvořeného např. orientací magnetické domény na paměťovém médiu (tedy nadatomární strukturou), je základní prvek kvantových počítačů - QUBIT - tvořen atomem nebo subatomární částicí, která přenáší informaci. Řádová miniaturizace výpočetního procesu logicky přináší řádové zvýšení jeho rychlosti. Rychlost kvantových počítačů by si měla nejen snadno poradit se všemi (v současné době efektivně nerozluštitelnými) úlohami, ale měla by umožnit i přesné modelování hydrodynamických problémů (při vývoji nových letadel) nebo modelování intramolekulárních sil (při vývoji nových léků).

Pro to, aby informace na atomární nebo subatomární úrovni byla smysluplně zpracovávána, je nutno, aby se chování těchto nepatrných částic přesně řídilo. To je však zatím velký oříšek. Současné rudimentární kvantové počítače, které se skládají z laserových paprsků, různých kapalin, shluků různých atomů a konvenčních mikroelektronických obvodů, totiž málo připomínají funkční zařízení.

Snad celé tucty laboratoří na světě se pokoušejí vyvinout skutečně použitelný kvantový počítač. Významný krok vpřed ve vývoji kvantového počítače učinili výzkumníci v Institutu pro fyzikální a chemický výzkum (Riken) v Japonsku ve spolupráci s týmem z Newyorské státní university ve Stony Brook připojením páru elektronických kvantových bitů (qubitů) k normálnímu obvodu založenému na pevné fázi. Další krok vpřed učinili vědci z Oxfordské university a z University College v Londýně, kteří navrhli prototyp kvantového počítače, který významně zjednodušuje způsob interakce qubitů. Spočívá v jejich trvalém propojení (na rozdíl od předchozích modelů, kde se qubity neustále spojovaly a rozpojovaly), což umožňuje jejich současné řízení. Toto spojení je umožněno použitím qubitů, které používají tří stále interagujících elektronů (na rozdíl od předchozích modelů, kde se používaly dva elektrony interagující s elektrodou). Když se energetický stav prostředního elektronu shoduje se dvěma krajními, ty si mohou předávat energii, to odpovídá poloze "zapnuto". A Kanadská společnost D-Wave System, která pracuje na vývoji kvantového počítače, jenž by měl být schopen pracovat asi milionkrát rychleji než současné počítače, dokonce již získala financování pro výrobu použitelného prototypu od jednoho z nejznámějších venture-kapitálových fondů ze Silicon Valley - Draper, Fischer, Juvenson (FFJ).

Vývoj kvantových počítačů pokračuje tedy pozoruhodným tempem, v současnosti je však obtížné předpovídat, zda se s prvními použitelnými prototypy setkáme za pět nebo za padesát let. Vědci se většinou shodují v názoru, že k významnému praktickému využití kvantových počítačů nedojde dříve než za dvacet let, i když je možné, že jejich prototypů, přesahujících svou výkonností "klasické" počítače, se dočkáme již do deseti let.

12. Závěr 

Každá z uvedených „tvrdých technologií“ má obrovský náboj, který s vysokou pravděpodobností povede k výrazné změně některé ze stránek života celé lidské populace. Možná se k nim přidají i technologie další, jejichž význam jsme v této úvaze nedocenili nebo pro nedostatek podrobnějších informací se o něm nezmínili. Odborníci v biotechnologiích budou patrně postrádat kapitolu o účelově syntetizovaných mikroorganizmech, které nepochybně mezi velmi perspektivní technologie také patří, genetici patrně zmínku o využití poznatků získaných rozluštěním lidského genomu, jiní odborníci mohou postrádat jiné náměty. Již z uvedených příkladů lze však tušit, že zásah nově vyvinutých technologií do našeho života v nejbližších deseti až dvaceti letech bude velmi významný.

Jak již však bylo řečeno v úvodu, jejich včlenění do každodenního života společnosti nebude přímá, nýbrž bude zprostředkována dalšími technologiemi, které jsme označili za „měkké“. Jim je věnována následující úvaha.