V 60. letech se závod o Měsíc stal americkou národní posedlostí. Na jeho podporu šly ohromné finanční prostředky a veřejnost jím žila. O půl století později by Evropa chtěla program a jeho úspěch napodobit. Sice v menším a blíže Zemi, ale doba už je zřejmě taková. Evropská komise (s přispěním Evropského parlamentu) by měla na konci letošního ledna vybrat dva velké vědecké projekty, které dostanou každý po miliardě eur, tedy částce odpovídající ročnímu rozpočtu České republiky na vědu. Oba tzv. vlajkové projekty poběží 10 let a měly by mít zásadní dopad na běžný život. PLOCHÝ ZÁZRAK Začněme od snad toho nejméně nepředstavitelného. Projekt nazvaný zatím GRAPHENE chce vytvořit postup pro výrobu tranzistorů a potom i dalších počítačových prvků z ultratenkého uhlíku, tzv. grafenu. Dosavadní křemíkové součástky se pomalu blíží hranici svých fyzikálních možností. Ten, komu se podaří přijít jako prvnímu s alternativou, bude v záviděníhodném postavení. A grafen některými svými vlastnostmi slibuje neuvěřitelné věci. Bohužel, přechod není úplně jednoduchý. Výhodou jsou sice fyzikální vlastnosti, i to, že jde o „dvojrozměrný“ materiál, se kterým si počítačový průmysl zvyklý na ploché, tištěné spoje a součástky může snadno poradit. V některých ohledech je ale grafen nevhodný (jak vyrobit spolehlivé polovodičové součástky z dokonalého vodiče?), ale zatím se nezdá, že by se tyto problémy nedaly překonat. Grafenový projekt má na své straně ještě i jednu možnou výhodu: látka je tak velkým fyzikálním „hitem“, že se jejímu zkoumání evropská pracoviště prostě nemohou vyhnout. Z tohoto hlediska volba pro něj dává smysl. Na druhou stranu, projekt je úzce směřovaný a tedy riskantní. Grafen se jednoduše může ukázat jako nevhodný materiál pro výrobu elektroniky a v tu chvíli bude nutné považovat program za neúspěch. V každém případě budeme o materiálu jistě ještě slýchat dost často. Pravidelná atomová mřížka grafenu představuje fyzikální anomálii. Elektrony se v něm například pohybují prakticky beze srážek a kvůli tomu putují ke svému cíli velmi vysokou rychlostí, v ostatních pevných materiálech nepředstavitelnou. Vlastnosti grafenu také způsobují, že v něm lze studovat i některé jevy z oblasti relativistické fyziky, k jejichž zkoumání by vědec jinak musel mít velký urychlovač částic. Změřit je sice není nic jednoduchého, ale i tak je grafen pro fyzikální experimentátory požehnáním. Laikové se pozorováním relativistických jevů patrně bavit nebudou, leč grafen je také zatím nejpevnější testovaná látka a v tahu je asi 200krát pevnější než ocel či lepší vodič tepla než kovy. SVĚT JAKO ZE HRY Další projekt, Future ICT, v sobě podobné riziko neskrývá, protože jeho záběr je mnohem širší. Časopis NewScientist o něm nedávno napsal, že si ho můžeme představit jako převod počítačové hry SimCity do skutečného světa. SimCity, jak název napovídá, je simulátor jednoho města, které vede hráč coby téměř vševědoucí a vševidoucí (a nevolený) starosta. Jak to ve virtuálních realitách počítačových her bývá, hráč má v reálném čase k dispozici celou řadu informací, které ve skutečném světě úřady, firmy i soukromníci dostávají se zpožděním nebo vůbec. Future ICT by chtěl život posunout blíže hře a poskytnout vládám, firmám i soukromníkům řadů údajů o naší planetě v reálném čase. A pomoci s jejich interpretací. V první řadě chce Zemi dát „Planetární nervový systém“. Jde o soustavu senzorů, ve které senzory představují cokoli, co poskytuje údaje o socioekonomických, environmentálních nebo technologických systémech. „Senzorem“ se tak může stát i váš mobil (doufejme, že jen pokud s tím budete souhlasit), který aktivně zaznamená údaje od vašich návštěv internetu po údaje z GPS či sledování síly mobilního signálu. Stejně dobře to mohou být ale i sociální sítě či meteorologické stanice. Cílem projektu, který vznikl po nepředvídaném finančním krachu z roku 2008, je především tyto již dnes existující senzory propojit (i ve spolupráci s jinými než evropskými vědci) a vytvořit tak možnost rychlého sběru velkého množství dat o realitě. V podstatě jde o dnes již používaný „data-mining“ v digitálních údajích, jen v komplexnější podobě a rychlejší. Data by měla využívat i další část projektu, takzvaný Planetární simulátor, který by měl umožnit simulace budoucího vývoje na základě sebraných dat. (V tomto ohledu jsou očekávání vedoucích projektu snad až příliš veliká a nerealistická.) Výsledky simulací a poučení z nich by si pak uživatelé měli být schopni vyměňovat a snadno sdílet tak, aby se využila co největší část „perel“ skrytých v datech. Future ICT je tak trochu v protikladu k současnému vývoji ve světě IT, kde se prosazuje „parcelování“ jednotného internetového prostoru mezi jednotlivé služby (týká se to hlavně prostoru individuálních uživatelů, třeba v případě Facebooku). Jeho pozici to tak do jisté míry komplikuje, protože tyto služby si dnes nárokují velkou část zajímavých datových toků, na druhou stranu by možná šlo o dobrou protiváhu k poněkud znepokojivému trendu. MOZEK V KONZERVĚ Celkem snadno pochopitelný, ale v praxi komplikovaný cíl si klade Human Brain Project. Cílem je vytvořit dokonale (či téměř dokonale) věrný model fungování lidského mozku v počítači. Něco, co se zatím příliš nedaří, protože počítače nefungují stejně jako lidský mozek. Projekt by chtěl dosavadní neúspěch překonat sjednocením snah řady výzkumných týmů z celé Evropy, v první řadě neurologických. V posledních dvou desetiletích se totiž podařilo výrazně rozšířit naše vědomosti o mozku, protože jsme získali metody jak ho sledovat přímo v provozu. Metody jsou to sice hodně nepřesné a nepřímé, ale přece jen jde o výrazný pokrok. Zkoumání je však podle autorů projektu příliš nesystematické. Jednotlivé výzkumné týmy jedou po svých kolejích, věnují se buď stejné problematice a jinou úplně opomíjejí. Projekt by měl snahy sjednotit, umožnit sdílení údajů a s pomocí odborníků na počítačové technologie vytvořit nové modely sídla naší osobnosti a inteligence. Nejde přitom „jenom“ o vytvoření nového typu výpočetní techniky, ale také o pochopení fyziologie mozku, a tím i lepší poznání jeho funkce, chorob a vad pro medicínské účely. A MÁME TO ZADARMO! „Vlajkové“ projekty mají mít společné i to, že mají v sobě spojovat také různé vědecké disciplíny díky obecnějšímu zadání. Dokonalo to splňuje projekt Strážných andělů (Guardian Angel Project, nemá české účastníky). Jeho cílem je vytvořit miniaturní, v podstatě neviditelné pomocníky, kteří by měli dohlížet na celou řadu našeho všedního života. Zní to triviálně, ale cíl takový rozhodně není. V jeho rámci má vzniknout generace přístrojů, které nebudou potřebovat žádný vlastní zdroj energie. Jejich základní energetické spotřeby by měl pokrýt příjem energie z okolí (tepla, vibrací, světla), takže by mohly fungovat prakticky neomezenou dobu. Něco takového by znamenalo zcela zásadní změnu současných technologií, ale vyžaduje vývoj nových systémů na přeměnu jednoho typu energie na druhý. Cílem projektu je během deseti let jeho trvání zlepšit účinnost systémů přijímajících energii z okolí zhruba tisícinásobně (z dnešních zhruba 100 miliontin W z cm2 na 10 tisícin W z cm2). Tato představa se nebezpečně blíží pevným fyzikálním bariérám v účinnosti konverze energie a v některých případech zní neuvěřitelně až „šíleně“. Pokud se ji ale podaří naplnit, změnit by se mohlo leccos: rozhodně by levné senzory, které nepotřebují vlastní zdroj energie, mohly změnit třeba zdravotní péči a umožnit rychlejší a přesnější diagnózu. Laikům by ale mohly pomoci při sledování vlastního zdravotního stavu, hladiny stresu atp. Sloužit by mohly i jako levná síť varovných zařízení pro případ přírodních katastrof. Ale možností je jistě více: „Dnes si ani nedokážeme představit všechny možné aplikace rozhraní Strážný Anděl – mohly by dokonce reagovat na změny v citovém rozpoložení lidí,“ řekl časopisu Nature jeden z vedoucích projektu Adrian Ionescu. PACIENTI V POČÍTAČI. VŠICHNI Pokud nejste opravdu mladí, asi už máte za sebou špatnou zkušenost s moderní medicínou, kdy vám lékaři nedokázali pomoci (a také máte spoustu dobrých zkušeností, ale ty se člověku tak nevryjí do paměti). Mohlo jít třeba o špatnou diagnózu, ale stejně pravděpodobně nevhodnou léčbu, kdy jste dostali lék, který pro vás vůbec není vhodný, třeba kvůli genetickým vlohám nebo interakci s jinými léčivy. Je to častý problém, v případech některých nemocí dokonce velmi častý. Pacienti s podobnými nebo stejnými nemocemi běžně reagují na léky velmi rozdílně. Například při léčbě rakoviny je běžné, že pacient vyzkouší několik terapií, než se pro něj najde účinná a vhodná. Další uchazeč o miliardu, projekt ITFoM (IT Future of Medicine) by to chtěl změnit. Autoři návrhu se domnívají, že dnes by bylo možné vyvinout tak podrobný počítačový model každého pacienta, že by mělo být možné simulovat účinky léčiv a vývoj nemoci s vysokou přesností předem. A tím myslí každého pacienta ve zdravotnickém systému vyspělých zemí. Medicína podle nich dokáže o pacientech zjistit tolik údajů (genetických, metabolických atd.), aby se pacienti dali simulovat stejně přesně jako například letadla před svým prvním startem. Projekt by měl nejen zlepšit výsledky léčby, ale také ekonomiku zdravotnictví. Což je pro rychle stárnoucí Evropu velký problém. KAŽDÝ POTŘEBUJE SVÉHO ROBOTA! Na demografické a sociální změny chce reagovat i poslední z užšího výběru projektů. Jeho plný název prozrazuje hlavní cíl docela jasně: Robotičtí společníci pro obyvatele (Robot Companions for Citizens čili RoboCom). Projekt by měl být komplexní snahou o zvládnutí všech problémů, od legislativních a etických po konstrukční, spojených s vytvořením robotů, kteří nám budou oporou ve všech smyslech slova. Od pomoci při práci až po emocionální podporu. Předobrazem výsledných strojů nemají být dnešní počítače nebo průmysloví roboti, ale „nejvýkonnější stroje s vlastním vědomím“ (slovy autorů), tedy zvířata. V jeho rámci mají vzniknout roboti s měkkým trupem a „měkkým“ programem, pochopením pro naše city a emoce a budou na ně schopni reagovat. Nejen to, stejně jako zvířata by měli být schopni rychle a prakticky reagovat na okolní svět a najít tedy použití i v extrémních a komplexních situacích, které dnes vyžadují lidský mozek a rozhodovací schopnosti. Často zmiňovaným příkladem je havárie ve Fukušimě, kdy uprostřed vyspělého Japonska museli (až na malou výjimku) svůj život v zamořených prostorách nasazovat lidé, protože neexistují stroje, které by se uprostřed trosek dokázali samostatně pohybovat a pracovat. Stejně dobře by měla tato generace strojů sloužit coby společníci a pomocníci pro rostoucí počet stárnoucích lidí žijících samostatně. /jj/
