Václav Smil: Elektronika nas nie zbawi. Lepiej zająć się ulepszaniem pszenicy

East NewsVáclav Smil

Václav Smil (ur. 1943 r.), czesko-kanadyjski naukowiec, jeden z najwybitniejszych analityków procesów produkcji i zużycia energii, ewolucji technologii oraz długofalowych przemian cywilizacyjnych, znany z bezkompromisowego, opartego na danych podejścia do granic wzrostu.

TOMASZ TARGAŃSKI: – Skąd się biorą innowacje? Z czystej konieczności czy też stoi za nimi nasz wrodzony pęd ku postępowi?
VÁCLAV SMIL: – Obawiam się, że romantyczny wizerunek szlachetnego wynalazcy albo domorosłego innowatora jest od dawna nieaktualny. Innowacje dziś to drogi, wyspecjalizowany przemysł. Jego siłą napędową są kosztowne badania, prowadzone i finansowane przez biznes bądź państwo, często za pośrednictwem uniwersytetów.

Cała otaczająca nas kultura oraz media przekonują, że żyjemy w czasach nieposkromionej wynalazczości i postępu. Pan uważa inaczej.
Wyobraźmy sobie, że żyjemy w świecie bez elektryczności, żarówek, silników, samochodów, cementu, nawozów azotowych czy antybiotyków. Wszystko, co stanowi tworzywo oraz napęd otaczającej nas cywilizacji, powstało w okresie między 1860 a 1940 r., który śmiało można nazwać złotą erą wynalazczości. Bez tego tkwilibyśmy na poziomie cywilizacyjnym z końca epoki napoleońskiej – jeżdżąc dorożkami, pływając żaglowcami i umierając na suchoty. A teraz proszę wyobrazić sobie życie bez internetu i smartfonów, czyli dokonań ostatnich 30 lat. Która epoka była bardziej innowacyjna i miała większy wpływ na poziom życia? Umyślnie spłycam cały problem, żeby uwydatnić różnicę między cywilizacyjnymi wynalazkami, zapewniającymi skokowy postęp w poziomie życia, a drobnymi innowacjami albo modelami biznesowymi, które sprzedają fałszywe obietnice.

Przecież w ostatnich dekadach dokonał się rewolucyjny postęp – zarówno jeśli chodzi o moc obliczeniową komputerów, jak i produkcję oraz miniaturyzację elementów półprzewodnikowych.
Wszystko zależy od tego, co rozumiemy jako „rewolucyjny postęp”. Oczywiście komputeryzacja po 1960 r. miała głęboki wpływ na koszty, rentowność i dostępność wszelkich dóbr, ale ostatnio ujawniły się aż nazbyt oczywiste wady tego procesu: rosnący poziom funkcjonalnego analfabetyzmu, uzależnienie od sieci czy systemowa inwigilacja.

Chyba nic tak nie wypaczyło naszego myślenia o tempie wynalazczości i zakresie innowacji jak wykładniczy postęp w dziedzinie półprzewodników. W latach 60. XX w. Gordon Moore, współzałożyciel firmy Intel, zauważył, że liczba tranzystorów w procesorach podwaja się co ok. 18 miesięcy. Prawo jego imienia mówi, że moc obliczeniowa komputerów i urządzeń elektronicznych będzie rosła w tempie wykładniczym. Przez dłuższy czas tak to wyglądało, ale ów wzrost szybko wyhamowuje. Fizyczna granica upakowania w mikroczipie coraz większej liczby coraz cieńszych tranzystorów jest wyraźnie widoczna.

Co więcej, szybki wykładniczy wzrost postępu nie zaznaczył się w żadnej z tych dziedzin gospodarki, od których zależy stan naszej cywilizacji: od wysokości plonów po efektywność wykorzystania energii, od prędkości transportu po zdolność projektowania i realizacji dużych przedsięwzięć inżynieryjnych. Nie uwidocznił się również w tempie odkrywania nowych leków.

Żyjemy w epoce stagnacji?
Wszystko ma swoje granice, także wynalazczość i innowacyjność. Rozwój elektroniki jest oczywiście pomocny i cenny, zwłaszcza z punktu widzenia wzrostu PKB, ale z całą pewnością nie odgrywa pierwszoplanowej roli, jeśli chodzi o stopę życia. Fundamenty naszego świata – wysokowydajne rolnictwo, silniki, turbiny, masowa produkcja stali, nawozów azotowych czy tworzyw sztucznych – zaistniały długo przed pojawieniem się elektroniki półprzewodnikowej pod koniec XX w.

Czy w historii cywilizacji dostrzega pan dowody na poparcie tezy, że postęp dokonuje się w przewidywalny sposób, np. przejawia tendencję do cykliczności?
Znów wszystko zależy od tego, jak zdefiniujemy postęp. Z pewnością między bajki należy włożyć tezę o innowacjach rosnących w stałym, liniowym tempie. Najbliższy prawdzie graficzny obraz innowacyjności zawiera się raczej w krzywej w kształcie S. To sinusoida, która na zmianę przyspiesza i opada.

Pomówmy o sztucznej inteligencji. Optymiści upatrują w niej przełomową technologię, która zrewolucjonizuje gospodarkę i zmieni nasze życie. Słusznie?
Takie stwierdzenia to bardziej obliczona na zysk mantra niż realistyczna ocena. Obecnie znajdujemy się – jak to często bywa w przypadku nowych wynalazków – na etapie fascynacji. Przypominają mi się lata 80. XX w., kiedy na rynek wchodziły komputery osobiste. Wtedy też wielu „kupiło” narrację, że jeśli każde dziecko dostanie komputer, zapanuje era powszechnej edukacji i równego dostępu do wiedzy.

Projektantom sieci neuronowych udało się dotąd tylko jedno: zastosować dość proste techniki analityczne w celu wychwytywania, zapamiętywania i wykorzystywania wzorców, których ludzki mózg nie jest w stanie wychwycić. Na razie to kwestia ilościowa: chodzi o zaprzęgnięcie do pracy wielkiej mocy obliczeniowej komputerów z szybkością nieosiągalną dla ludzi. Wszystko, co trafia do worka z etykietką AI, to niezwykle złożony, wieloaspektowy proces, którego postęp należy mierzyć w dekadach i pokoleniach.

W książce „Wynalazek i innowacja. Krótka historia sukcesu i porażki” opisuje pan porażki wynalazków, które uchodziły za przełomowe. Czy AI może podzielić np. los zeppelinów?
Nie sądzę. Zeppeliny były prostymi maszynami o bardzo ograniczonych możliwościach. Ich klęska wiązała się z problemem czysto projektowym – pogodzeniem wewnętrznej siły nośnej wynikającej z naturalnego wyporu lekkich gazów z zewnętrzną siłą nośną zapewnianą przez silniki, co rodziło problemy ze sterownością. AI to niezwykle wszechstronne narzędzie mające wzmocnić ludzkie moce obliczeniowe. Tych wynalazków nie da się porównać.

Co w takim razie decyduje o sukcesie bądź porażce wynalazku?
Innowacyjność chadza krętymi ścieżkami. Wiele świetnych wynalazków zostało zapomnianych, a potem odkrytych na nowo. Techniczne przełomy są przeoczane, a patenty zapominane. A jeśli zatarte ścieżki są naprawdę wartościowe, ktoś z czasem znów je przeciera metodą prób i błędów. Weźmy teorię fal elektromagnetycznych Maxwella. Stała się ona podstawą całej elektroniki bezprzewodowej, od telewizji po internet i GPS. James Clerk Maxwell opublikował swoje pisma w latach 60. i 70. XIX w., ale przeobrażenie jego teorii w produkt rynkowy wymagało wielu lat rozwoju teorii i postępu w badaniach materiałowych. Inne wynalazki nie rozwinęły się zgodnie z przewidywaniami – albo powoli traciły znaczenie, albo trafiły do koszyka z etykietą „niespełnione obietnice”.

Co się do nich zalicza?
Rozszczepienie jądrowe i energetyka atomowa. To dla mnie sztandarowy przykład „udanej porażki”. Zdaję sobie sprawę, że gdy na gwałt szukamy sposobów uniezależnienia się od węgla i ropy, ten pogląd może wydawać się kontrowersyjny. Choć oparta na rozszczepieniu technologia została wdrożona komercyjnie, a obecnie na świecie działa ponad 400 reaktorów, to jej udział w wytwarzaniu energii jest niski w stosunku do oczekiwań z połowy XX w. W obecnej dekadzie udział energetyki jądrowej w całej komercyjnej produkcji elektryczności wynosi ok. 10 proc. A na początku lat 50. niektórzy eksperci głosili, iż prąd wytwarzany w elektrowniach jądrowych będzie na tyle tani, że nie będzie sensu mierzyć jego zużycia!

Problemy ujawniły się z czasem. Przede wszystkim ogromne koszty: nie tylko budowy, bezpieczeństwa, lecz także wycofania reaktora z eksploatacji i składowania radioaktywnych odpadów. Projekt reaktora powielającego, z którym wiązano wielkie nadzieje, zakończył się klęską, głównie z powodu problemów technicznych i niebotycznych kosztów. Ostatnio wiele mówi się o małych reaktorach modułowych, ale jedynym rozsądnym wyjściem jest przesiewać obietnice przez gęste sito i czekać na konkretne wyniki.

Ale czy w kapitalizmie nie przesądza o wszystkim czynnik rynkowy?
Wiele nieskomplikowanych innowacji, np. rzepy, sprowadza się do atrakcyjnego, a przy okazji bardzo dochodowego gadżetu. Są też wynalazki oparte na latach badań podstawowych, zwłaszcza w medycynie. Te z kolei są bardzo drogie i wymagają czasu. To dwa zupełnie różne światy, ale zarówno jedne, jak i drugie okazują się potrzebne. Nie wystarczy zatem zaspokoić rynkowej niszy, by osiągnąć komercyjny sukces.

A jakich wynalazków naprawdę potrzebujemy?
Powszechnie się uważa, że zbawi nas elektronika: autonomiczne samochody, samoloty bez pilotów albo możliwość przeniesienia swojego mózgu do chmury, żebyśmy „żyli wiecznie”. Wszystko to bzdury. Dużo bardziej pożytecznym podejściem jest ulepszenie tego, co już mamy. Gdyby np. podstawowe zboża, jak pszenica, kukurydza czy ryż, zachowywały się jak rośliny strączkowe i zaspokajały większość swojego zapotrzebowania na azot poprzez symbiozę z bakteriami, bez konieczności stosowania dużych dawek nawozów sztucznych, zwiększylibyśmy plony, oszczędzając ogromne ilości energii i zmniejszając zanieczyszczenie środowiska.

Badania nad wiązaniem azotu prowadzone są od dawna, niektóre firmy wdrażają je nawet komercyjnie, choć na małą skalę. Z dekady na dekadę jesteśmy coraz bliżej celu, ale niestety to „bliżej” wciąż wymyka się nam z rąk. Musimy się pogodzić z faktem, że nie wszystkie nasze ambicje i wymarzone technologie się zmaterializują. Droga postępu usiana jest porażkami i połowicznymi sukcesami. Czasami nawet jeśli udaje się osiągnąć sukces, to jego skutek bywa inny, niż zamierzaliśmy.

Czy sposobem na przezwyciężenie technologicznej stagnacji nie jest inwestowanie w badania podstawowe?
Każdy mądry rząd powinien wiedzieć, że to fundament wiedzy, postępu i długofalowego rozwoju. Niestety są one coraz droższe, coraz bardziej skomplikowane, a ich rezultaty – niepewne. Innej drogi jednak nie ma. Wynalazki i innowacje zawsze wymagały wysiłku okupionego dużym ryzykiem.