فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار

فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار

خشایار خازن
مدیر عامل گروه تحقیق و توسعه کوانتومت[1]-فرانسه، محقق انستیتو علوم نانوی پاریس[2]،
عضو هیات علمی وزارت علوم

فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار

چکیده:  همگرایی علوم طبیعی، انسانی و فناوری در سالهای اخیر موجی از علوم و صنایع جدید را رقم زده  است که با تشکیل محصولات، بازار، و فرهنگی نوین در سرتاسر جهان تحولی را ایجاد کرده است که ازآن با نام انقلاب صنعتی چهارم[1] یاد میشود. این مقاله، مروری دارد مختصر بر مفهوم و تاریخچه فناوری­های همگرا در صنعت و نقش آنها در صنایع تولیدی امروز،و نهایتا جایگاه آنها در ایران و شرایط زیرساختی جهت دستیابی به آنها.

فناوری­های همگرا و تاریخچه آن: همگرایی در علم و فناوری به مفهوم تجمیع علوم و فنونی است که در گذشته تکاملی خود ارتباط مستقیم با هم نداشته اند، در جهت ایجاد یک دانش، حوزه و یا محصول با کاربرد و عملکردی ارتقا یافته و یا بطور کل جدید. در چنین قالبی همگرایی مفهومی چند-، میان- و نهایاتا فرا-حوزه ای است که از بطن نیاز های انسان و جامعه به صورت تلفیقی از علوم طبیعی، انسانی، و فناوری­های  گوناگون ایجاد می­شود.

با این تعریف به وضوح می­توان دید که صنعت، به لحاظ ماهیتی، از لحظه تولد و انقلاب اول صنعتی که با اختراع ماشین بخار در اواخر قرن ۱۸  میلادی به بلوغ رسید خصیصه همگرایی را در خود داشته و همگرایی در فناوری بالذات مفهومی جدید و تازه در این حوزه نیست. شاید بتوان تولد صنعت برق، از تلفیق فناوری ماشین بخار (مهندسی مکانیک) و الکترومغناطیس (علم فیزیک) در اواخر قرن ۱۹، را که خود آغازگر انقلاب صنعتی جدیدتری (دوم) بود از بارزترین این همگرایی در دوران آغازین صنعت دانست. انقلاب سوم صنعتی (انقلاب دیجیتال)که در دهه ۵۰ قرن بیستم آغاز شد نیز، همچون دو مورد قبلی خود، زاییده همگرایی فناوری بود (ماشینهای مکانیکی محاسبات و فناوری ارتباطات، علم ریاضیات و صنعت الکترونیک).

با پیشرفت چشمگیرتر صنعت کامپیوتر و دیجیتال، نسبت به سایر صنایع، در سالهای پایانی قرن بیستم و ورود آن به ابعاد گسترده جامعه، اما بحث همگرایی فناوری وارد عرصه جدیدی شد. پیشرفت چشمگیر در صنعت کامپیوتر و قابلیت محاسبات رایانه­ای  در این دوره، عاملی برای بلوغ حوزه های جدیدی از علوم نوظهور چون علم نانو[1]، هوش مصنوعی، علوم شناختی[2]، ژنتیک و غیره گشته بود که هرکدام حدود ۵۰ سال قبل از همگرایی علوم مجزای فیزیک، شیمی، ریاضیات، علوم زیستی و علوم انسانی پا به عرصه وجود گذشته بودند. از این سالها بود که گروه های محتلف علمی، صنعتی، و فکری، با الهام از تجربه موفق پیشین در همگرایی فناوریها، اینبار به گونه ای مشخص به دنبال راهکارهای نوین برای گذار از محدودیتها و مشکلات صنعتی از طریق تلفیق علوم و فناوری های مختلف شدند.

 از معروفترین و پیشگام این گروهها، بنیاد ملی علم ایالات متحده[3] بود که در سال ۲۰۰۳ در یک سند و چشم­انداز ملی[4] همگرایی میان سه فناوری نانو، فناوری اطلاعات[5]، زیست فناوری[6]، و علوم شناختی با اختصار  NBICرا راهکاری برای رسیدن به راهکارهای فناورانه آینده با هدف ارتقا و بالابردن توانایی عملکرد انسان معرفی کرده است. این چشم انداز مبنای سیاست­گزاری ایالات متحده را در این کارزار، ارتقا فردی انسان با تکیه خاص بر برتری در میدانهای نظامی و همگرایی بر محوریت نانوتکنولوژی معرفی کرده است.

از سویی دیگر اتحادیه اروپا بلافاصله کمیته ای از متخصصین حوزه های مختلف را مسئول بررسی این موضوع کرد و در گزارشی چاپ شده در سال ۲۰۰۴[7]، در مقابل  سند چشم­انداز ایالات متحده، دستور کاری کلی برای سیاست­گزاری در ارتباط با فناوریهای همگرا با اختصار CTEKS ارائه کرد. این سند راهکار همگرایی را نه فقط در چهار مورد ذکر شده در NBIC، که در همگرایی کلیه حوزه­های علوم (به خصوص علوم انسانی) و نه برای ارتقا عملکرد انسان، بلکه برای پاسخ به نیازهای زندگی انسان، از جمله مشکلات محیط زیست و سلامت، و با در نظر گرفتن کلیه ابعاد فرهنگی، اقتصادی، فلسفی و اخلاقی پیاده­سازی این فناوری­ها دانسته است. در کنار این ارگانهای دولتی، متخصصان و اندیشمندان متعددی نیز در سالهای اخیر، با استناد به تجربیات و دانش خود، دسته­بندی­های مختلفی را به عنوان فناوریهای همگرا ارائه داده­اند که از مشهورترین آنها میتوان به (ژنتیک[8]، نانوتکنولوژی،روباتیک GNR) توسط بیل جوی در سال [9]۲۰۰۰، (ژنتیک، روباتیک،اطلاعات، و نانوتکنولوژی  GRIN) توسط جوئل گرو در سال ۲۰۰۵ [10]، و (ژنتیک، روباتیک، هوش مصنوعی، و نانوتکنولوژیGRAIN ) توسط داگلاس مولال در سال ۲۰۰۲ [11] اشاره کرد.

نگاهی مختصر به نحوه نامگذاری ودسته­بندی­های ارائه شده نشان دهنده عدم وجود یک نگرش و تعریف مشخص از این عبارت در میان فعالان بخشی مختلف است و هر گروهی، بنا بر سیاستهای داخلی و ارزشهای خود، دسته بندی مورد نظر خود را معرفی کرده است. نهایتا در سال ۲۰۱۶، میهایل روکو که از نویسندگان و توریپردازان اصلی طرح NBIC به شمار میرود، در کتاب خود اصل همگرایی را بر همگرایی کامل میان کلیه علوم و فناوری معرفی کرد[12]. در این میان نکته ای که شاید هرگز به گونه ای مستقیم به آن اشاره نشد این بود که داستان فناوریهای  همگرا، که نهایتا به واژه درست­تر همگرایی فناوری (technological convergence) تغییر یافته است، نشان­دهنده این بود که دسته­بندی­هایی که در علم و فناوری از آغازین دوران تولد فلسفه غربی (فلسفه ارسطویی) جهت ایجاد نظم و اسلوب ایجاد شد (و توسط سایر نقاط وام­گیری شد) و نتیجه آن دسته­بندی صنایع، فناوری، و دانش بود، ماهیتا امری اشتباه بود. قابل تامل اینکه، امروزه نهادهای ذیربط دریافته­اند (یا حداقل از محتوای گزارشها اینگونه برداشت می­شود که در حال درک این موضوع هستند) که آنچه تا به امروز به عنوان دستاوردهای اصلی و بزرگ بشر در عرصه علم و صنعت حاصل گشته نه تنها زاییده همگرایی ذاتی میان حوزه های مختلف بوده، بلکه شاید در عدم حضور مرزهای قراردادی میان این حوزه­ها، که حاصل امروز آن جز عدم توانایی ارتباط و مکالمه کارآمد میان ایشان، تبعیض­های غیر اصولی در الویت بندی آنها و عدم پیشرفت هماهنگ این حوزه ها نبوده است، مشکلات بنیادین در تکنولوژی و صنعت همچون مشکلات محیط­زیستی، سلامت، عدم شفافیت، و غیره هرگز ایجاد نمی­شد.

نقش همگرایی فناوری در صنعت امروز: از عواملی که همگرایی فناوری امروز را پررنگ­تر از گذشته در جامعه علمی-صنعتی جهان مطرح کرده و نقشی متمایزتر به آن داده است میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:

۱. سرعت بالای پیشرفت فناوری و تنوع بالای محصولات تولیدی

۲. گستره زیاد ورود فناوری به زندگی روزمره و فرهنگ

۳. رسیدن برخی از فناوری ها به مرز محدودیت­های تکنیکی توسعه که نیاز به راهکارهای جدید فراحوزه­ای دارند

۴. هم­پوشانی و همگرایی مداوم فناوری­ها جهت تولید محصولات جدید برخلاف همگرایی موردی گذشته

همگرایی ماهیتا سرچشمه و بستر نوآوری و خلاقیت است و این خلاقیت با استفاده و بکارگیری متفاوت از یک فناوری، در شرایط گوناگون جهت حل مسائل مختلف گره خورده است. بی­دلیل نیست که در صنایع و حوزه های مختلف بکارگیری هم­زمان و همگرایی تکنولوژی­هایی مشخص به تولیدات کاملا گوناگون با ماهیت متفاوت منجر شده است. همگرایی میان حوزه­های مختلف منجر به ظهور فناوری­ها و علوم جدیدی همچون اینترنت اشیا[13]، تحلیل کلان­داده[14]، چاپ سه­بعدی[15]، فناوری کوانتومی[16]، و غیره شده است که خود، در کنار ایجاد بازارها و محصولات جدید، ادواتی برای توسعه سایر صنایع شده­اند. شکل ۱ (نمودار هایپ) روند ورود برخی از مهمترین فناوریهای نوظهور را که همگی از همگرایی فناوریهای دیگر ایجاد شده اند را نشان می­دهد. در اینجا ورود هر فناوری از لحظه ظهور ایده با بالارفتن انتظارات حاصل از  پیشبینی بازارهای مستعد همراه است. با تولید نمونه های نیمه­صنعتی و ظهور مشکلات فناوری و ریسک های بازار، افتی قابل توجه در انتظارات ایجاد می­شود.سپس  با حل این معضلات و توسعه محصول، حاصل فناوری به صورت انبوه وارد بازار شده و همراه با توسعه آن، به مرور زمان، برخی انتظارات و بازارهای از دست رفته دوباره احیا می­شوند. با مقایسه دو نمودار مربوط به سالهای ۲۰۰۸ و ۲۰۱۷ روند بسیار سریع رشد بسیاری از این فناوریها نسبت به آنچه در دوره انقلاب صنعتی سوم دیده میشد کاملا محسوس است. به عنوان مثال چاپ سه بعدی و فناوری 5G که در سالهای ۲۰۰۸ و ۲۰۱۷ هنوز در بخش ایده پردازی بودند به فاصله ۶ و ۲ سال وارد بازار مصرفی شده و به تولید انبوه رسیده اند.

فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار
فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار

برای ملموس­تر شدن این عوامل شاید بهتر باشد تا اشاره­ای داشته باشیم به نقش همگرایی در توسعه صنایع مختلف. این دسته­بندی صرفا بر اساس سیستم متعارف و مرسوم صنعت است، درحالیکه که همپوشانی درهمتنیده این فناوری­ها لزوما مرزهای قبلی را رعایت نمیکند و در بسیاری موارد محصولات مشترکا در چند حوزه تعریف شده و یا در توسعه دیگری بکار رفته­اند.

·         صنعت مواد[1]: مواد از مهمترین المانهای هر تکنولوژی و صنعت تولیدی به شمار میروند. در نگاهی دقیق، عصرهای گوناگون زندگی بشر به کشف و یا کاربردی جدید از یک ماده گره خورده است. با ورود علم و فناوری به مبحث نانوفناوری، در سالهای پایانی قرن بیستم، گستره­ای جدید از مواد و کاربرد های آن در برابر محققین و صنایع باز شد. امکان کنترل ساخت و مهندسی مهندسی مواد و ساختارها در مقیاس اتمی، چه از پایین به بالا[2] (چینش افزایشی اتمها با ساختار مشخص در کنار هم) و چه از بالا به پایین[3] (قابلیت کاستن از یک ماده تا به حدی که چند ده یا چند صد اتم در کنار هم باقی بمانند) به واسطه ادوات آزمایشگاهی و تولیدی، که پیشرفت صنایع الکترونیک، اپتیک، و کامپیوتر در اختیار آنها قرار داده بود، باعث شد تا نه تنها امکان تولید موادی جدید ایجاد شود بلکه خواصی کاملا جدید در موادی که قبلا کشف و اختراع شده بودند به دست بیاید.

از معروفترین این مواد و خواص آنها می­توان به خاصیت کاتالیزوری فلزات گرانبها چون طلا، پالادیوم، و غیره در حالت نانو اشاره کرد که به صورت عادی به عدم تمایل در دادن واکنش با سایر مواد شناخته شده­اند. این کاتالیزورهای جدید، تحولی جدید را در صنایعی چون پتروشیمی، فولادسازی، خودروسازی، روغن­سازی و غیره رقم زدند. استفاده از نانومواد در صنعت رنگ و پوشش منجر به مهندسی پوششهایی با خواص ارتقاء یافته همچون مقاومت بالا در برابر آتش و حرارت، مقاومت بالا در برابر خوردگی، و اثراتی جدید چون خودتمییز­شوندگی، آبگریزی و روغن­گریزی و هم­چنین آنتی­باکتریال شدن سطوح شد. رنگهای خود ترمیم­شونده که اولین بر در سال ۲۰۰۵ توسط کارخانه نیسان بر روی بدنه اتومبیلها استفاده شدند[4] از دیگر خواص خارق­العاده پوشش­های غنی شده با نانوکپسولها بودند.  کشف مواد با ضخامت تنها یک لایه اتمی (مواد دوبعدی) و نانوالیاف (مواد تک­بعدی) تحولاتی بزرگ برای صنایعی چون صنعت الکترونیک (استفاده از گرافن، تک لایه­های سولفید ملیبدیوم، نانولوله های کربنی، غیره)، پلیمر (پلیمرهای هوشمند)، و پزشکی رقم زد. الیاف نانو در صنایعی چون نساجی و فیلتراسیون نیز تحول بزرگی را ایجاد کرد. امکان ایجاد عایقهای حرارتی با ضخامت بسیار کم، امکان فیلتراسیون آلاینده­های آلی از مایعاتی چون آب، فیلتراسیون و خالص سازی گازها، و فیلترهای استخراج آمینواسیدها با بازدهی بالا از ویژگی های این غشاءهای نانومقیاس هستند[5].  

همگرایی زیست فناوری و نانومواد، در راستای تولید مواد زیست­سازگار/زیست­فروسا[6]  و حل مشکلات زیست محیطی آلاینده­ها، به تولید بیونانوموادی چون نانوسلولز[7] انجامید. موادی که از طریق ارگانیسم­های زنده همچون میکروبها و باکتریها تولید می­شوند و برخلاف آلاینده­هایی چون پلاستیک قابل تجزیه در طبیعت هستند. اینها با داشتن خواص خارق­العاده که وابسته به مقیاس کوچک آنهاست در گستره ای وسیع از صنایع من جمله صفحه های نمایش انعطاف­پذیر، شیشه­های ضدگلوله، اجزای رایانه ها و ادوات میکروالکترونیک، نانوفیلترها، و پوششهای ضدخوردگی بکار می­روند[8].

در حالیکه تعداد مواد قابل ساخت و عملکردهای آنها، با توجه به تعداد ترکیبات محتمل و ساختار و ابعاد آنها، با سرعت بسیاری در حال افزایش است و امکان تهیه این مواد از طریق آزمون و خطا و آزمایشهای گوناگون تقریبا غیر ممکن می­نماید، با ورود فناوری­های هوش مصنوعی، تحلیل کلان­داده و یادگیری ماشین[9] تحولی جدید در این حوزه ایجاد شد. رایانه­های پردازشگر هوشمند، با یادگیری الگوریتم­های تولید و محاسبه مواد با سرعتی بسیار بالا قادر به شبیه­سازی و محاسبه خواص مورد نظر در ترکیبات محتمل هستند تا با این محاسبات کاندیداهای مورد نظر را جهت تولید به محققین معرفی کنند[10]. بخش هوا فضای شرکت رولز-رویس یکی از گروه هایی است که در حال هزار با استفادهاز نرمافزار Granta از این همگرایی فناوری جهت مهندسی مواد پیشرفته خود استفاده میکند.[11]

در سال  ۲۰۱۴ محققین دانشگاه هاروارد موافق شدند تا با استفاده از پرینترهای سه بعدیی که از تک اتم ها و DNA به عنوان چسب استفاده میکند نانوذرات فلزی را تولید کنند.[12] با اینکه این فناوری هنوز وارد بخش صنعت و تولید انبوه نشده است ولی گامی بسیار مهم در راستای همگرایی بین نانو، زیست، هوش مصنوعی، و روباتیک جهت پیاده سازی کارخانجاتی است که بصورت کاملا خودکار مواد مورد نیز هر صنعت را طراحی و تولید میکنند. مطابق مطالعات انجام شده ورود این حوزه به صنایع تا سال ۲۰۲۵ بازاری حدود ۲۵۰ میلون دلار را ایجاد خواهد کرد (شکل ۱).

فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار
فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار

شکل ۱. تصویر میکروسکوپ الکترونی از نانو ذرات طلا ساخته شده توسط پرینتر سه بعدی۳۴ (چپ)پیش­بینی روند رشد درآمد از چاپ سه بعدی نانومواد در حوزه های مختلف صنعت(راست)[1]   

از مثالهای اخیر دیگر در این حوزه میتوان به همگرایی روباتیک و نانومواد جهت تولید ماشین ها و روبات های نانو اشاره کرد که در ابعاد یک مولکول قابلیت کنترل توسط جریان الکتریسته و یا امواج الکترومغناطیس را دارند و در حال حاضر برای انتقال دارو به داخل سلولها بکار میروند.[1]

·         صنعت اطلاعات و مخابرات[2]: اگر صنعت مواد را پایه پیشرفت های فناوری بدانیم، قطعا صنعت اطلاعات و مخابرات اصلی­ترین پیوند دهنده همگرایی فناوری در عصر انقلاب صنعتی چهارم است. توسعه شگفت این صنعت و فناوری خود مرهون توسعه دو بخش سخت­افزار (میکروالکترونیک) و نرم­افزار (فناوری اطلاعات) بوده است.

صنعت میکروالکترونیک در سالهای پایانی قرن بیستم، با نزدیک شدن به مرزهای تکنیکی میکرومتری (یک هزارم میلیمتر) و هم­زمان با زیاد شدن تقاضا برای بالا رفتن قدرت محاسبات به سدی تکنولوژیک برخورد کرد. اینجا بود که نانوفناوری به کمک علم فیزیک توانست با ارائه ادوات نانومتری (یک هزارم میکرون) و کنترل مواد تشکیل دهنده مولفه­های الکترونیکی، فناوری­هایی چون اسپینترونیک[3] و  ادوات کوانتومی[4] (همچون نقاط کوانتومی[5]) را در قالب نانوالکترونیک وارد صنعت کند تا بار دیگر سدهای فناوری را جابجا کند. پردازشگرهای پیشرفته امروز چند میلیارد ترانسیستور را در ابعاد چند  سانتیمتری در خود جای داده و میتوانند در ثانیه چند تریلیون دستور[6] را پردازش کنند. افزایش سریع قدرت و سرعت محاسبه و همچنین افزایش گنجایش حافظه رایانه ها منجر به تولید ابر رایانه ها[7] شد که خود موجب توسعه بخش سخت­افزاری و نرم­افزاری صنعت اطلاعات گشت و همگرایی آنها فناوری­هایی چون کلان­داده را بوجود آورد که متحول­کننده حوزه­هایی گوناگون از صنعت مواد تا علم آمار و اقتصاد و صنعت بانکی جهان گشت. به مدد این­گونه فناوری­ها بود که حوزه­هایی چون پول مجازی و رمزارز[8]  ایجاد شدند که پیش­بینی می­شود بزودی انقلابی در نظام سیاسی-اقتصادی جهان ایجاد کنند.

از سوی دیگر حوزه مخابرات، که با ایجاد شبکه جهانی اینترنت و تحولاتی که ارتباط بی­سیم در ایجاد شبکه ها (در آغاز دهه ۹۰ میلادی) بوجود آورد، وارد عصر جدیدی شده بود، این­بار با توسعه سخت­افزاری ادوات میکروالکترونیک (سوئیچ ها، ریز پردازنده­ها، فرستنده و گیرنده­ها، روترها، و غیره)، تجاری­سازی فیبرهای اپتیکی کریستالی در سال ۲۰۰۰ [9]، و توسعه کانالهای ارتباطی بیسیم مدرن همچون RF، Wi-Fi و Bluetooth و توسعه نرم­افزاری (به عنوان مثال پروتکل های کدگذاری اطلاعات و مولتی­مدیا) و معماری شبکه در سالهای اخیر قدرتی بی­سابقه یافت. به عنوان نمونه، ارسال اطلاعات به صورت رمزگذاری شده، با سرعت­های بالا از مقیاس گیگابیت، و پهنای باند بالا این امکان را فراهم نموده است تا دریافت و ارسال مولتی­مدیا از طریق گوشهای همراه در نسل­های ۳ و ۴ شبکه همراه براحتی انجام پذیرد.  

همگرایی این دو حوزه با فناوری اطلاعات، در سالهای آغازین قرن بیست و یکم، آغازگر حوزه­های جدیدی همچون اینترنت اشیا گشت که هرکدام در حین توسعه موجب تحول بازار، فرهنگ، علم و صنعت شده­اند. این فناوری قابلیت اتصال دستگاه­ها به همدیگر از طریق شبکه اینترنت این امکان را فراهم می­کند و اطلاعات به صورت خودکار و بدون واسطه انسانی میان سیستمها رد و بدل می­شود. به عنوان مثال ساعتها و تلویزیون­های هوشمند امروزه امکان تبادل اطلاعات با  تلفن­های هوشمند را دارا هستند. در سال ۲۰۱۹ ورود شبکه همراه 5G به سیستمهای هوشمند به مدد استفاده از امواج با فرکانس بالا (تا ۱۰۰ گیگا هرتز) که از سوی زیرساخت­های بسیاری کشورهای جهان و اپراتور های شبکه همراه پشتیبانی می­شود[10]، این امکان را فراهم نموده تا امکان انتقال اطلاعات از طریق شبکه همراه با پهنای باندی به مراتب بیشتر (۴ برابر 4G) و سرعتی تا ۲۰ گیگابیت در ثانیه فراهم شود. این به معنای امکان ارتباط حجم عظیمی از داده و دستگاه ها به هم از طریق شبکه همراه است. تا پایان سال ۲۰۱۸ این عدد حدود ۳۴ میلیارد بوده است[11]و با ورود فناوری 5G پیش­بینی میشود که تنها این فناوری موجب اتصال ۵۰ میلیارد دستگاه شود[12] . فناوری 5G و ورود آن به حوزه اینترنت اشیا به همراه روباتیک، امکان ایجاد پروژه هایی چون استفاده از پهبادها در عملیات نجات و انجام عملهای جراحی از راه دور را امکان پذیر ساخته است. از دیگر موارد کاربرد این همگرایی فناوری میتوان به کنترل از راه دور مجموعه هایی با تعداد بالای دستگاه­های رایانه و هوشمند همچون کارخانه­ها، بیمارستان­ها، و ادارات اشاره کرد.

بدین ترتیب در سالهای اخیر حجم عظیمی از داده بر روی شبکه جهانی قرار گرفته است که از سویی نیاز به ذخیره­سازی دارد که قائدتا امکان آن برای سیستمهای خانگی و حتی سازمانی عادی وجود ندارد. از سوی دیگر این اطلاعات نیاز به تحلیل، پردازش و همچنین دسترسی از طریق شبکه همراه برای استفاده­کنندگان نهایی، یعنی افراد، دارند. همچنین، تحلیل این حجم از اطلاعات (که بخودی خود  شاید ارزش خاصی نداشته باشند ) میتواند چه در صنعت و چه در حوزه­هایی چون آمار، اقتصاد، مطالعات بازار، سیاست و غیره تحولی عظیم ایجاد کند. با ورود دانش پردازش اطلاعات به این حوزه، این امکان فراهم شد تا نه تنها امکان تحلیل و پردازش اطلاعات فراهم آید و فناوری جدیدی تحت عنوان تحلیل کلان­داده ایجاد شود، بلکه امکان پردازش، ذخیره­سازی و دسترسی به اطلاعات توسط اشخاص و ادوات نیز، به واسطه سرویس­ها و پایانه­های میانی بر روی اینترنت، ایجاد شود که به عنوان رایانش ابری[13] از آن یاد می­شود. طبق تحقیقات منتشر شده توسط سایت STATISTICA در مارچ ۲۰۲۰ حوزه­های تحلیل ­کلان­داده و اینترنت اشیا به تنهایی در سال ۲۰۱۹ بازاری جهانی بیش از ۵۰ و ۲۰۰ میلیارد دلار را ایجاد کرده اند که به گفته این سایت در سال ۲۰۲۵ به بیش از ۳۰۰ و ۱۰۰۰ میلیارد دلار خواهد رسید. از این میزان مطابق برآورد گروه Forbes (شکل ۳) حدود ۲۴% مربوط به استفاده در صنعت خواهد بود. از سوی دیگر تحقیقات انجام شده توسط گروه  IOT Analytics این کاربری را در حوزههای مختلف دسته­بندی کرده است. (شکل ۳) مطابق این دسته­بندی بیشترین رشد تا سال ۲۰۲۳ برای چاپ سه­ بعدی در صنعت پیش­ بینی شده است.

فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار
فصلنامه45-فناوری‌های همگرا یا همگرایی فناوری در صنعت؛ رویکرد، چالش، راهکار

شکل ۳: تقسیم بندی بازار اینترنت اشیا بر اساس حوزه[1] و میزان این بازار و رشد هر حوزه تا سال ۲۰۲۳[2]

جدیدترین نوع همگرایی در این حوزه با ورود فناوری کوانتوم در حال ورود به بازار است. فناوری کوانتومی که مشکلات و محدودیتهای استفاده از فیبر نوری در تکنولوژی 5G را از طریق امواج الکترومغناطیس تراهرتز به صورت بی­سیم فراهم کرده است[i] ، اینبار با استفاده از پدیده درهمتنیدگی کوانتومی[ii] قابلیت ارسال اطلاعات در هر فاصله مکانی را بدون هیچ گونه تاخیر زمانی (یعنی امکان مخابره اطلاعات در صفر ثانیه به هر نقطه از جهان) را به نمایش گذاشته است تا حوزه­ای جدید و بی­مانند از همگرایی را با عنوان “اینترنت کوانتومی” متولد کند.[iii]

  • معدن: ورود فناوری­های نوین و همگرایی آنها به حوزه معدن آن را وارد عصری جدید کرده است که نه تنها شرایط کاری آن مطلوب­تر است بلکه دستاوردهایی شگفت­آمیز را امکان پذیر ساخته است.

ورود فناوری روباتیک و تلفیق آن با هوش مصنوعی که از سالهای آغازین دهه ۱۰ قرن بیست و یک آغاز شده است، آینده ای بسیار روشن را برای ورود فراگیر آن به تصویر کشیده است. استفاده از لودرهای تمام اتوماتیک (روباتیک) LHD در معادن الماس آرگیل استرالیا توسط گروه معدن “ریو تینتو” و روباتهای نمونه بردار آلمانی توسط این گروه در معادن سنگ آهن در سالهای ۲۰۱۲ و۲۰۱۳ اعلام شده است[iv]. این روبات ها که در محیط کاملا بسته عملیات نمونه برداری و آزمایشات را به­طورخودکار انجام می­دهند قادرند در هر دقیقه ۴۰ نمونه ۸۰ کیلوگرمی سنگ آهن را آزمایش کنند که آماری فوق­العاده محسوب می­شود. راهکارهای دریل کردن اتوماتیک و کنترل از راه دور که توسط روبات­های هوشمند و ویدئو زنده اجرا می­شد نیز جنبه­ای دیگر از این کاربردهاست.گروه­هایی چون Sandvik و Flanders electric از جمله پیشگامان تولید این روبات­ها هستند[v].  استفاده از آنها درپروسه­هایی چون عملیات نجات معدن نیز از موارد قابل ذکر است. از اولین مدل های این روبات­ها می­توان به مدل ANDROS Wolverine ، ساخته شده در سال ۲۰۰۶، اشاره کرد. در حال حاضر گروه­های مختلف صنعتی و دانشگاهی همچون دانشگاه ویرجینیای غربی و CSIRO در حال توسعه روبات­ها و پهبادهای هوشمند عملیات نجات هستند[vi].

شکل ۴: نمونه روبات و پهباد متخصص در ماموریت­های نجات معدن که توسط شرکت CSIRO و دانشگاه ویرجینیای غربی ساخته شده است[i]

عملکرد حفاظت و امنیت در معادن البته با ورود فناوری اینترنت اشیا (همگرایی فناوری مخابرات و میکروالکترومکانیک) توسعه بیشتری یافته است. با استفاده از این فناوری افراد، ماشینها، و ناوگان حمل و نقل، همگی توسط ادوات فرستنده فرکانس رادیویی و سنسورهای آنها، با سیستم مرکزی که یک رایانه هوشمند است در ارتباط هستند. تجهییز این رایانه به فناوری یادگیری ماشین این امکان را فراهم کرده است که نه تنها کلیه عوامل معدن قابل رصد و کنترل باشند، بلکه کلیه امور نگهداری و عملیات ماشین­های مجموعه به صورت خودکار توسط رایانه مرکزی برنامه­ریزی و مدیریت شود. از جمله شرکت­های فعال در این حوزه از فناوری شرکت CISCO است که با همکاری گروه­های استخراج معدن این راهکار را توسعه می­دهند.

ورود زیست­فناوری به حوزه معدن نیز بعدی دیگر از همگرایی فناوری است که نمونه آن در استخراج مس از لجن معادن توسط باکتریهاست. از آنجا که مواد معدنی کمیاب همچون مس به صورت خالص در کمتر از ۱ درصد سنگ معدنی استخراجی وجود دارند این پروسه به لحاظ اقتصادی و بهره­وری بسیار قابل ملاحظه است. در این پروسه باکتری­های مشخصی با خوردن مس آن­ را از لجن جدا کرده و سپس مس درون باکتری­ها در یک پروسه تکمیلی استخراج می­گردد. دانشگاه سائوپولو و شرکت معدن Vale از پیشگامان این فناوری هستند که جهت استخراج مس معدن “سوسگو” در شمال برزیل استفاده شد[i].

در کنار فناوری­های یاد شده تعداد زیادی فناوری دیگر، مانند استفاده از فناوری پلاسما در استخراج فلزات گرانبها، استفاده از سیستمهای حمل و نقل هوشمند خودکار، بهره­مندی از روباتها و پهبادهای هوشمند در اکتشاف معادن، سیستم­های کنترل عملیات متمرکز از راه دور از نمونه رهیافت­هایی هستند که با تلفیق فناوری­های نوین در خدمت فعالین حوزه معدن قرار گرفته اند.

  • صنعت تجهیزات پزشکی و سلامت[ii]: یکی از مهم­ترین حوزه­های فناوری و صنعت به لحاظ الویت قطعا حوزه سلامت و پزشکی است. اهمیت این حوزه و رابطه مستقیم آن با حیات انسان باعث شده تا بخش قابل توجهی از سرمایه­گذاری تحقیق و فناوری (حجم بازار کنونی در حدود ۱۰ تریلیون دلار در سال ۲۰۱۹ برآورد شده است[iii])، بصورت متمرکز در این حوزه فعال باشد که خود موجب پیشرفت قابل توجه آن به خصوص در سالهای اخیر گشته است. بخش اعظمی از این پیشرفت حاصل همگرایی فناوری های گوناگون در بخش تجهیزات پزشکی و درمانی است.

 ورود نانوفناوری به حوزه پزشکی مصداق مستقیم و بارز همگرایی میان زیست­فناوری و نانو است که با عنوان نانوپزشکی از آن یاد می­شود. نگاهی گذرا به رشد بازار این حوزه بین سالهای ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۴ که از حدود ۳۵ میلیارد دلار به حدود ۱۱۰ میلیارد دلار رسیده است (شکل ۵) نشان­دهنده رشد سریع آنست. تنها بین سالهای ۲۰۰۷ تا ۲۰۰۹ میلادی میزان سرمایه­گذاری بخش خصوصی از ۳۵۰ میلیون دلار به ۴۰۰ میلیون دلار افزایش داشته است[iv].  مقایسه این حوزه با صنعت مهمی چون فناوری نانو در انرژی که با کاهش سرمایه­گذاری همراه بوده است نشان دهنده پتانسیل قوی این حوزه برای رشد است.  تخمین گروه Allied Marker Research از حجم بازار این حوزه برای سال ۲۰۲۳ حدود ۲۵۰ میلیارد دلار بوده است.

 از اولین نمونه های این فناوری می­توان به استفاده از نانوذرات در مواد بهداشتی-آرایشی همچون کرم­های ضدآفتاب و استریل کننده­های محیط و ادوات پزشکی در سالهای اول قرن ۲۱ اشاره کرد. امروزه اما این حوزه بسیار گسترش یافته است و نانو داروها از مهم­ترین و گسترده­ترین محصولات این فناوری هستند. در این حوزه از نانوذرات جهت تزریق و انتقال دارو، گرما، نور و یا موارد دیگر به صورت کنترل شده به یک بخش یا سلول مشخص در بدن استفاده می­شود. ذرات در این روش با استفاده تکنیک­های زیست­فناوری به گونه ای مهندسی می­شوند (اتصال آنتی-بادی ، پروتئین، لیگاند،… به سطح ذرات) که به سمت سلول­ها با بیماری خاصی جذب شوند و بعد از اتصال به سلول داروی ذخیره شده در درون خود را به آن تزریق می­کنند. در نوع دیگری از این مکانیسم که به آن magnetic hyperthermia [i] اطلاق می­شود، نانوذرات از جنس مغناطیسی بعد از چسبیدن به سلول­های سرطانی و قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی بیرونی، با گرم شدن زیاد خود سلول مذکور را از بین می­برند. همچنین استفاده از این مواد برای ترمیم زخم­های داخلی بدن، روان­کاری پروتزها و بهینه­سازی بافت­های آن در برابر خوردگی، و غیره اشاره کرد.

از دیگر کاربردهای نانوفناوری در این صنعت تولید سیستم­های تشخیص بیماریست؛ به عنوان مثال، استفاده از نانوذرات نشان­دار برای شناسایی سلول­های بیمار و یا یک بیماری بخصوص. به عنوان مثال، استفاده از تغیر رنگ نانوذرات طلا هنگامی که پروتئینی خاص، ساطع شده از کلیه های تخریب­­شده، روی آن قرار می­گیرد روشی بسیار سریع و مقرون به صرفه برای شناسایی بیماری کلیه در اولین مراحل شکل­گیری آنست که روند درمان را بسیار ساده­تر می­کند[ii]. با توسعه نانوتکنولوژی و تلفیق آن با ادوات فناوری کوانتومی و نانوالکترونیک در سالهای اخیر، سیستم­های تشخیص بیماری­ها به خصوص در حوزه سرطان، پیشرفت چشم­گیری داشته­اند. استفاده از فناوری تراهرتز (THz) که در آن یک نانوفرستنده و گیرنده امواج تراهرتز قابلیت تصویر برداری از بافتهای سرطانی در بدن را با دقت بسیار بالا را در یک دستگاه مجتمع کوچک (برخلاف سیستم پرهزینه و حجیم MRI) را امکان پذیر می­کند؛ به گونه ای که در هر مطب وجود داشته باشد[iii]. این فناوری که در سالهای آغازین دهه ۲۰۱۰ در مرحله تحقیقاتی خود بود امروز توانسته است نمونه های اولیه خود را در کلینیک­ها عرضه کند. یکی دیگر از نمونه­های بارز و خارق­العاده این همگرایی نانو دماسنج­[iv] است. در این فناوری استفاده از نانوذره­هایی چون نانوالماس (ارزان قیمت) امکان اندازه­گیری دما را با دقت یک­هزارم درجه و مقیاس چند نانومتر فراهم می­کند. از این سیستم در اندازه­گیری دما در قسمتهای مختلف یک سلول یا بافت استفاده می­کنند[v] تا برای مثال اثر یک دارو در درون سلول را مطالعه کنند. همچنین در موردی مشابه، ذرات نانو امکان اندازه­گیری جریان الکتریکی در درون یک نرون عصبی را فرم می­کنند که هم در پزشکی و هم در توسعه علوم شناختی ابزاری فوق العاده است[vi].

ورود فناوری اطلاعات و اینترنت اشیا، ارتباطات کوتاه و بلند برد بی­سیم از طریق اینترنت، تحلیل کلان داده ها، و رایانش ابری به این حوزه نیز تحولی دیگر در صنعت تجهیزات پزشکی و درمان ایجاد کرده است. امکان ذخیره اطلاعات حیاتی بیمار به صورت شبانه روزی و انتقال آن به پزشک معالج از طریق نانوسنسورها، که به صورت اتصال بیرونی یا ایمپلنت درون بدن بیمار قرار می­گیرند، قابلیت رصد شبانه­روزی بیمار و ایجاد یک پرونده درمانی کامل و جهانی، همراه با تحلیل اطلاعات را برای پزشک، بر اساس کلیه پارامترها (و نه فقط تعداد محدودی آزمایش)، فراهم کرده است. از نمونه های اولیه این فناوری می­توان به دستگاه کاردیوگرافی Merlin EX1150 اشاره کرد که در سال ۲۰۱۳ توسط شرکت پزشکی “سنت جو”د به بازار ارائه شد[vii]. امروزه گروههایی چون NEXLEAF, SYSTEMONE, HONEYWELL از جمه گروههای فعال در حوزه هاگرایی فناوری اینترنت اشیا و صنعت تجهیزات پزشکی هستند که محصولات و راهکارهای خود را در سالهای اخیر وارد بازار کرده و هر کدام پاسخگوی نیازهای خاصی در این میدان هستند.

از دیگر تحولات عظیم این صنعت ورود فناوری چاپ سه­بعدی است که با تلفیق آن با نانوفناوری، ژنتیک، زیست فناوری، و به خصوص فناوری اطلاعات می­توان در ساخت بافتها و اعضای مصنوعی بدن استفاده کرد. ساخت اعضای مهمی چون گوش[viii]، چشم[ix]، قلب[x]، دندانهای ضد باکتری[xi]، استخوانهای الاستیک[xii]، و حتی تخمک[xiii] از مواردی هستند که امروزه به صورت سفارشی و با کارایی گاه بالاتر از عضو اصلی قابل ساخت هستند.

  • صنعت لوازم و اتوماسیون خانگی[i]: در میان صنایع گوناگون صنعت لوازم خانگی (با داشتن حدود ۶۰۰ میلیارد دلار بازار جهانی) به دلیل آمیختگی با زندگی روزمره انسان بی شک از ملموس­ترین حوزه های صنعت برای انسان محسوب می­شود. در بخش ابتدایی این مقاله اشاره شد که یکی از شاخص­های متمایز کننده انقلاب صنعتی چهارم حضور پر رنگ آن در زندگی روزمره و فرهنگ انسان است. همگرایی فناوری در سالهای اخیر در جای جای هر خانه و از درون هر یک از وسایل بوضوح قابل لمس است به گونه­ای که نه تنها باعث ارتقا کارکرد هر یک ادوات شده است بلکه با تغییر کاربرد بسیاری از آنها نقشی تاثیرگذار بر تغییر فرهنگ زندگی شخصی و اجتماعی انسان داشته است.

از مشخص­ترین آنها میتوان به همگرایی رسانه اشاره کرد. ادغام رادیو، تلویزیون، روزنامه، کتاب، ویدئو و سینما، که به همراه دجیتالی شدن اطلاعات و با کمک ایجاد شبکه های داخلی و اینترنت انجام شد، امروزه به ادغام وسایل محاسباتی، ارتباطی و صوتی-تصویری انجامیده است. تلویزیون ها و تلفن­های همراه هوشمند دیگر نه تنها کاربرد قدیم خود را دارا هستند بلکه به­راحتی می­توانند بنا بر شرایط و نیاز، بجای هم استفاده شوند. همگرایی فناوری­های مخابرات، اطلاعات، الکترونیک، کلان­داده، رایانش ابری، یادگیری ماشین و رسانه این امکان را فراهم آورده­اند که تلفن­ها و تلویزیون­ها رقیبانی سرسخت برای کتابخانه­ها و سینما (تفریحات)، مدرسه و دانشگاه (آموزش)، موزه­ها و نمایشگاه­ها (گردشگری)، دفاتر کار (اشتغال) و حتی دید و بازدیدهای ما شوند و بدین گونه کارکرد قبلی خود را به عنوان وسایل خانگی از دست بدهند. این ادوات امروز بخشی از زندگی روزمره ما، و گاها بخشی از وجود ما شده­اند.

یکی از مهم­ترین دستاوردهای همگرایی فناوری در خانه ها البته بخش اتوماسیون خانگی است. مجهز شدن وسایل برقی چون ادوات سرمایش و گرمایش، دوربین های مداربسته و ۳۶۰ درجه، سنسورهای گاز و دود ، جارو ها، یخچال، ماشین های ظرفشویی و لباسشویی و غیره، به ریزپردازنده­های کوچکی که در قلب آنها قرار گرفته­اند، نه تنها آنها را تبدیل به روبات­هایی با درجه هوشمندی متفاوت با قابلیت برنامه­پذیری کرده است، بلکه می­توانند با توصل به شبکه­های داخلی و اینترنت توسط میکروفون­های ساعت، رایانه، تلویزیون  و گوشی­های همراه ما (و حتی در مواردی توسط اشارات بدن) از هرجای دنیا کنترل شوند. امکان برنامه­ریزی این ادوات و کنترل آنها اما در آنجا که با الگوریتم­های فناوری یادگیری ماشین تلفیق شده است قابلیت کنترل کامل سیستم های رفاهی، مصرف انرژی، و عملکرد این ادوات را مطابق نیاز و سلیقه هر شخص به خود دستگاه واگذار میکند. . آنها میتوانند ما را بشناسند، مطابق سلیقه شخصی ما عمل کنند، و آنجا که لازم می­شود به یاری ما بیایند. نحوه عملکرد و سلامت هر دستگاه به صورت کلان­داده و با استفاده از رایانش ابری، مشابه آنچه که در حوزه نرم­افزاری برای کامپیوترها و در حوزه  پزشکی برای انسان امکان­پذیر است ذخیره و تحلیل شده و به مراکز پشتیبانی آنها اعلام میشود. در حال حاضر تولیدکنندگان عمده وسایل خانگی همچون سامسونگ، بوش و فیلیپس از این فناوری استفاده میکنند. زیرساختهایی مانند SAMSUNG SMART THINGS از جمله راهکارهای فناوری هستند که امکان این­گونه ارتباط را فراهم می­کنند.

فناوری نانو نیز که عمدتا (جدای از حضور در ادوات الکترونیکی) در قالب پوششهای مختلف همچون رنگ و پوشش ظروف و بسته­بندی­ها در خانه­ها حضور داشت اینک با اتصال به سیستم اتوماسیون خانگی رنگها، روشنایی ها، و شیشه هایی را به خانه ها معرفی کرده است که با قابلیت کنترل تغییر رنگ و شفافیت در دکوراسیون و میزان نور خانه ها مشارکت می­کنند.

از دیگر نمونه های همگرایی فناوری در منزل می­توان به حضور چاپگرهای سه­بعدی در خانه اشاره کرد. این چاپگرها که امروزه با تنوع زیاد در بازار وجود دارند در بسیاری کاربردهای خانگی عرضه شده­اند. به عنوان مثال می­توان به چاپگرهای کیک و شیرینی[ii]، غذا، لباس[iii]، کفش[iv] و تزیینات منزل[v] اشاره کرد که هم­اکنون نمونه­های اولیه آنها در بازار موجود است.

لزوم توجه به فناوریهای همگرا: از آنچه گفته شد، آشکار است که انقلاب صنعتی چهارم به مدد همگرایی های گسترده فناوریها، مدتی است که آغاز شده است و حضور آن نه تنها در سطح صنعت که در زندگی، فرهنگ، و کلیات جامعه انسانی تاثیرات بی­بازگشتی گذاشته است. حداقل تاثیر آن بر صنعت، جدای از نوع محصولات تقاضا شده و تولیدی، تغییر کلی رفتار، نگرش، و ماهیت بازار و نیروی کار است. ظهور بازارها و کسب و کارهای اینترنتی تنها نوک این کوه بزرگ یخ است که آرام آرام از دل جامعه در حال سر برافراشتن است. در این جا لازم می­دارم توجه آن دسته از خوانندگان، که تصور می­کنند زمان کافی جهت تطبیق با روند این تغییرات وجود دارد، را به شکل ۱ و سرعت شگرف پیشرفت و تغییر فناوری جلب کنم. به عنوان مثال در همین لحظه که فناوری 5G خود را برای ورود فراگیر به بازار آماده میکند نسل 6G شبکه همراه مراحل تحقیقاتی خود را طی می­کند[vi].  اولین و ابتدایی ترین این اثرات بر صنعت را میتوان بدین ترتیب برشمرد:

۱.  عدم رقابت­پذیری محصولات قدیمی (حتی با فناوری زیر ۵ سال)، اینبار نه صرفا به دلیل کیفیت بلکه به دلیل عدم تطابق و سازگاری با نیازهای نوین جامعه، در صورت به روز نشدن، قطعا به تعطیلی آن دسته از صنایع که متعصبانه در برابر این سیل ایستاده­اند خواهد انجامید (رجوع کنیم به داستان ورود تاکسی­های اینترنتی در دنیا).

۲. هوشمند شدن کارخانه­های نسل جدید، همراه با افزایش قدرت تولید، و کیفیت محصولاتی که دیگر توانایی کنترل آن در دستان کارگری با دانش متوسط نخواهد بود، آن دسته از نیروهای کار را که به دانش رایانه و اطلاعات آگاهی ندارند از بازار کار صنعتی بیرون خواهد برد.

۳. کوچک شدن سیستم تولید، به خصوص با ورود چاپگرهای سه­بعدی برای تعداد قابل توجهی از کالاها، نیاز مصرف کننده به تولید کننده صنعتی را از بین می­برد.

۴.  با گرایش افزاینده جوامع مختلف به گسترش کسب و کارهای کوچک، در عین اینکه فناوری­های جدید ادوات و تسهیلاتی جدید برای برخی کسب و کارها، به ویژه در حوزه خدمات ایجاد می­کنند، آن دسته از کسب و کارها که مربوط به تولید هستند، چه به­لحاظ  دانش و چه به­لحاظ مالی، قادر به دسترسی به فناوری­های پیچیده نخواهند بود و طبیعتا از میدان بیرون خواهند رفت.

۵. اگرچه هوشمند شدن کارخانه­ها و تجهییز آنها به فناوری­های پیشرفته و کاهش نیاز به نیروی کار انسانی باعث صرفه­جویی و افزایش درآمد برای صنایع خواهد شد، اما این صرفا برای آن دسته از تولید کنندگانیست که چه به لحاظ دانش فنی و امکانات ساخت تجهییزات مورد نیاز، چه به لحاظ منابع مالی امکان دسترسی به فناوری­های مذکور راداشته باشند. قاعدتا سایرین نخواهند توانست در این کارزار رقابتی بمانند.

۶. در کنار صنایع تولیدی، سایر حوزه­های اقتصادی، همانند کاردشگری، آموزش، سرگرمی، تجارت، سلامت و غیره نیز نیاز به ایجاد تغییرات و سازگاری با تغییرات فرهنگی، اقتصادی جوامع را دارند. از یک سو این تحولات نیاز به وجود منابع مالی و دسترسی به تجهییزات فیزیکی لازم دارد و از سوی دیگر تامین نیروی انسانی متخصص را می­طلبد.

حال سوال اینجاست که کشور و صنعت ایران در تلاطم این تغییر بزرگ در کجا ایستاده است؟

جایگاه ایران در همگرایی فناوری:  همان­گونه که ذکر شد همگرایی فناوری ماهیتی است میان­حوزه­ای و میان­رشته­ای. در این قالب، فرهنگ همگرایی فناوری در ایران را می­توان در دورانی بسیار قدیم­تر از پیدایش انقلاب صنعتی، به عنوان مثال در دوران طلایی اسلام و در دانشمندانی نظیر عمر خیام، ابوریحان بیرونی، خواجه نصیرالدین طوسی، و ابوعلی سینا و آثار و مکاشفات آنها در قرون ۱۱ تا ۱۳میلادی، که الهام بخش دانشمندان اروپایی حتی تا قرن ۱۸ام بوده است، به­وضوح مشاهده کرد[vii]. اما ورود صنعت به ایران، به نقل از تاریخ، به واپسین سالهای قرن ۱۹ و پس از انقلاب صنعتی د­وم بازمی­گردد.به­طور دقیق­تر، تحولات جدی صنعتی در ایران در سالهای بعد از جنگ جهانی دوم (کمی قبل از انقلاب سوم صنعتی) ایجاد شد. لذا به­دلیل این تاخیر بسیار بزرگ و تعیین کننده و سایر دلایل سیاسی، اقتصادی، و فرهنگی، صنایع ایران اصولا در هیچ دوره­ای از تاریخ صنعت از پیشگامان و صاحبان فناوری نبوده­اند؛ هرچند که همواره سعی و تلاشهای قابل تقدیر و قابل ملاحظه­ای را در جبران این تاخیر و حرکت، هم­راستا با جهت­گیری صنعتی دنیای صنعت انجام داده­اند. با این­حال، به دلیل پارامترهای ذکر شده، این تلاش و حرکت لزوما همیشه سازنده و پیش­برنده نبوده است.

یکی از این موارد را شاید بتوان در بحث فناوری­های همگرا پیدا کرد. در سال ۲۰۱۵، یعنی بلافاصه دو سال پس از انتشار سند چشم­انداز NBIC توسط ایالات متحده، و یک سال پس از انتشار دستورکار مربوطه توسط اتحادیه اروپا CTEKS، ایران “مرکز راهبردی فناوریهای همگرا” متخلص به NBIC را زیر نظر معاونت علمی ریاست جمهوری تاسیس و راه اندازی کرد[viii]. در عین اینکه ماهیتا ایجاد یک ستاد و یا مرکز راهبردی جهت تعیین سیاست­های کلی یک حوزه جدید و کلیدی، و ایجاد یک زیرساخت سازمانی جهت معرفی، تشویق، و ایجاد تسهیلات و هماهنگی و همکاری میان فعالان آن حوزه می­تواند بسیار ثمربخش و موثر باشد، با این­حال، سایه چندین موضوع اساسی بر اصل ایجاد یک مرکز راهبردی برای فناوری­های همگرا، در چنان ضرب­الاجلی، سنگینی می­کند:

  • ایجاد یک مرکز راهبردی در این حوزه، آن­هم زمانی که پیشگامان اصلی این طرح همچون ایالات متحده و اروپا خود ایجاد چنین مرکزی را صرفا به عنوان پیشنهاد در گزارش خود مطرح، و منوط به ایجاد زیرساخت­ها و توانایی برنامه­ریزی، و بررسی میزان اثرگذاری آن کرده­اند، و تا به امروز نه ایشان و نه هیچ­کدام از دیگر راهبران فعال صنعت، دانش، و فناوری جهان همچون چین، ژاپن، روسیه، کره، استرالیا، و غیره همچون ارگانی را تاسیس نکرده­اند بسیار قابل تامل است.
  • فناوری­های همگرا، حتی در صورت استفاده از تعبیر محدود و ناقص NBIC، در همگرایی ۴ حوزه که در بخش پیشین مقاله معرفی شدند تعریف می­شود و لذا جایگاه ایران در حوزه “همگرایی در فناوری” را می­توان با بررسی جایگاه محصولات و صنایع این چهار فناوری توصیف کرد (لازم به ذکر است که در آنچه در ادامه آمده، آنجا که اطلاعات منتشر شده معتبر و قابل استناد در دست نبوده، از تجربیات و دانش شخصی خود، و فعالان متخصص در صنعت، و تجارت بهره برده­ام):

در بخش محصولات نانوفناوری، به استناد وب سایت ستاد نانو[ix] تعداد آنها تا به امروز ۶۴۷ محصول اعلام شده است و درآمدی حدود ۱۶۵ میلیون دلار (مقایسه شود با بازار جهانی که حدود ۵۰ تا ۷۵ میلیارد دلار را برآورد شده است[x]) را در دست دارد[xi].  با نگاهی اجمالی به فهرست این محصولات، جدای از محصولاتی غیر متعارف چون ماشین­های لباسشویی، اجاق گاز، سطل زباله، و غیره (که تنها به دلیل پوشش یک سطح از آنها توسط نانوذرات در این لیست قرار گرفته­اند)، عموما و جز در چند مورد خاص، محدود به فناوری استفاده از نانوذرات در پوشش­دهی سطوح است (مانند رنگ، پوشش های آبگریز، خواص ضد باکتری، …) که مطابق آنچه پیش­تر مطرح شد مربوط به ابتدایی­ترین سطح ورود فناوری نانو به صنعت، با تکنولوژی ۱۵ تا ۲۰ سال گذشته است. در مواردی استثنایی چون تولید نانوکاتالیست­ها هم، که از صنایع مهم و تاثیرگذار است، تولید محصولات، به دلایل متعددی، صرفا حدود ۱۰% کل نیاز کاتالیست کشور را تامین می­کند و آن نیز محدود به ۴ نوع از نانوکاتالیست­ها با فناوری سالهای ۹۰ و آغازین ۲۰۰۰ میلادی است[xii]. در مواردی چون استفاده از نانوفناوری در محصولات بهداشتی-سلامتی، مانند داروها و دهانشویه­ها، کرم­ها، و غیره، علی­رغم هشدارها و احتیاط­های اعلام شده توسط محققین و جامعه جهانی مبنی بر خطرات استفاده کوتاه مدت و بلند مدت از این مواد در محصولات غذایی، بهداشتی-آرایشی برای انسان و محیط زیست[xiii] تولید این محصولات در ایران گسترش یافته است. بخش عمده دیگر محصولات، مربوط به تولید خود نانومواد (مواد اولیه این فناوری) می­شود. تولید این مواد، که عمده آن­را اکسیدهای فلزی تشکیل می­دهند، نیز از فناوری­های بسیار قدیمی (گاه با تصحیحاتی جدیدتر) بهره میبرد. متاسفانه کیفیت و خلوص پایین این مواد، که عمدتا برای استفاده تحقیقاتی در مقیاس کم تولید می­شوند، به حدی است که مراکز تحقیقاتی ترجیح می­دهند، در صورت وجود بودجه لازم، از محصولات خارجی استفاده کنند و صنایع داخلی نیز که احتیاج به حجم زیاد این مواد دارند آن­را عمدتا از کشورهایی نظیر چین و هند وارد می­کنند. اثر این ناکارآمدی تا آنجاست که تعداد قابل توجهی از مجموعه­هایی که ادعای تولید این محصولات را دارند آنها را وارد کرده و پس از بسته­بندی به نام کالای ایرانی به بازار عرضه می­کنند (تا از تسهیلات دولتی بهره­مند شوند). در مورد تجهییزات آزمایشگاهی و تولیدی نیز وضعیت بهتر از این نیست. تجربه شخصی و همکاران در استفاده از این تجهییزات نشان داده است که عموما، به دلیل عدم دسترسی به مولفه­ها و قطعات با کیفیت مناسب، دستگاه­های ساخته شده از دقت کافی، چه در کاربرد آزمایشگاهی وچه در تولید (مثلا در لایه­نشانی)، برخوردار نیستند. هرچند که با حمایت­های ستاد نانو و دولت (با نیت مثبت حمایت جهت ارتقا) از این شرکت­ها و محصولاتشان، امروزه این تجهییزات به دانشگاه­ها و مراکز تحقیقاتی کشور عرضه می­شوند.

اما شاید آنچه جای خالی آن به­شدت در محصولات عرضه شده در حوزه نانوفناوری خالیست، محصولات مربوط به فناوری میکروالکترونیک است. همان­گونه که پیش­تر ذکر شد، از مهم­ترین صنایعی که توسعه آن نقش به­سزایی در تحولات ۱۰۰ سال اخیر صنعت داشته است صنعت الکترونیک بوده است. محصولات این صنعت بخش سخت­افزاری کلیه جریان همگرایی فناوری را تشکیل می­دهند و متاسفانه به دلایلی نه کاملا روشن از ابتدای جنبش صنعتی در ایران هیچ­کدام از بخش­های این صنعت در ایران پایه­ریزی و توسعه نیافته است. در بخش تحقیقاتی نیز، به­دلیل در دست نبودن تجهییزات فوق دقیق مورد نیاز این صنعت، اغلب  مراکز تحقیقاتی کشور (به جز تعدادی انگشت­شمار) امکان انجام تحقیقات آزمایشگاهی در این حوزه استراتژیک را ندارند. این شرایط در حالی وجود دارد، که مطابق اسناد و اخبار اعلام شده توسط ستاد نانو، برنامه کشور که در سال ۲۰۱۵ دستیابی به جایگاه ۱۰ کشور اول فعال در حوزه نانوفناوری تا سال ۲۰۲۰ بوده است[xiv] ، هم­اکنون به حقیقت پیوسته و در حال حاضر محصولات این حوزه به ۴۵ کشور جهان صادر میشود[xv]. با نگاهی ساده به روند گسترش و توسعه محصولات نانوتکنولوژی، که به عنوان مثال در نمودارهای شکل ۱ آمده است، میتوان به­سادگی دریافت که حتی در صورت صحت این ادعا، روند کنونی بازار نانوفناوری جهان، محصولات مورد تقاضای آن، و فناوری­های روز این حوزه، هیچ تناسبی با محصولات ذکر شده در لیست این ستاد ندارد و قطعا ادامه رشد صعودی سالهای اخیر برای کشور امکان­پذیر نخواهد بود.

در حوزه فناوری اطلاعات نیز، به استناد اخبار منتشر شده در وب سایت ستاد فناوری اطلاعات و وزارت ارتباطات، تمرکز اصلی این فناوری بر توسعه کسب و کارهای دیجیتال و توسعه نرم­افزار (مانند بازی­های کامپیوتری) است که عموما بر پای پلتفرم­ها و زیر ساخت­های وارداتی انجام می­شود. در آنجا هم که از زیرساخت­های بومی استفاده شده است، و محصولات در رقابت با محصولات خارجی قرار می­گیرند (همچون پلتفرم­های آدرس­دهی، آموزش مجازی، بازار آنلاین، …)، نیاز به بهبود به­شدت احساس می­شود . در بخش سخت­افزاری این فناوری هم مطابق آنچه گفته شد کلیه زیرساخت­های فناوری، چه در قسمت مخابرات و چه تجهیزات مورد نیاز در تحقیقات سیستمهای هوشمند، روبایتک، تحلیل داده، و غیره، به صورت کامل، از کشورهای آسیای شرقی چون چین (شرکت هواوی به عنوان مثال) وارد می­شوند. طبیعتا با این استراتژی، در آینده نزدیک و با مشکلات حاضر در تبادلات تجاری بین­المللی، توسعه این فناوری با سدها و مشکلات عدیده­های همراه خواهد بود.

حوزه علوم شناختی در ایران که از سالهای آغازین ۲۰۰۰ میلادی شروع شده است نیز با تاخیری ۳۰ ساله کار خود را آغاز کرده است. علی­رغم پیشرفت­های خوب در این حوزه، به­دلیل محدودیت نسبی فعالیت آن نسبت به سه حوزه دیگر و تمرکز بیشتر تحقیقات آن در حوزه نظری، نیاز به توسعه بیشتر برای ورود به دنیای صنعتی را دارد.

در حوزه زیست فناوری اما ایران جایگاهی کمی مناسب­تر از سایر حوزه­ها را دارا است. ایران، به ممد سرمایه­گذاری خوبی که در ۲۰ سال گذشته در حوزه ژنتیک و سلول های بنیادی انجام داده است، جهشی قابل توجه در دست­یابی به دانش داشته است[xvi]؛ هرچند که محصولات این فناوری هنوز به صورت انبوه به تولید و توسعه صنعتی نرسیده است.البته باید توجه کرد که با عنایت به توسعه دانش و نیاز روزافزون به تجهیزات مدرن و پیشرفته­تر، که عدم وجود بودجه و ارتباطات تجاری آن­را سخت کرده، در آینده این جایگاه در معرض تهدید قرار خواهد گرفت. در حوزه دارو و تجهیزات پزشکی که بخش قابل توجهی از روند توسعه بازار فناوری­های همگرا و پیشرفته را تشکیل می­دهند اما، این صنعت همانند نانوفناوری، هنوز در جایگاهی پیشرفته و پیشگام، چه در حوزه تولید و چه دانش فنی، قرار نگرفته است. مواد اولیه داروها (چه در قسمت ماده موثر[xvii] و چه پر کننده ها[xviii])به صورت کامل از طریق واردات تامین می­شوند و با کاهش شدید رابطه تجاری (چه به­دلیل تحریم های تجاری بین­المللی و چه به­دلیل سیاست­های تجاری غلط) با کشورهای اصلی تامین کننده این مواد همچون آلمان و فرانسه، و تامین آنها از تولیدات بسیار کم­کیفیت آسیایی، این محصولات با کاهش شدید کارآمدی مواجه شده­اند. استفاده از فناوری­های پیشرفته در زیست فناوری، صرفا در فاز تحقیقاتی قرار دارد که محققین در آن عموما به دنبال تولید دوباره[xix] دانش فنی منتشر شده کشورهای فعال در این حوزه هستند. حوزه هایی چون نانوداروها و نانوپزشکی امروزه صرفا در فاز تحقیقاتی وجود دارند که آنها نیز در سایه عدم ثبات در تخصیص بودجه­های متناسب با تحقیقات و عدم دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی متناسب پیشرفت علمی در خطر رکود قرار دارند.

با در نظر گرفتن شرایط موجود در زیرساخت­های مرتبط با فناوری­های همگرا، طبیعتا حرکت در راستای دستیابی به فناوری­های پیشرفته­ای چون روباتیک، هوش مصنوعی، چاپ سه­بعدی و غیره بسیار سخت می­شود. در عین این­که مراکز مختلف، اعم از دانشگاهی و یا تحقیقاتی، در این حوزه­ها فعالیت می­کنند، با تخمین خوبی هیچ­کدام از این فناوری­ها به مرحله تولید نرسیده­است (و یا رقابت­پذیر نبوده است)  و عملا  همگی به لحاظ فناوری از فناوری­های زمان خود بسیار دورند. به عنوان مثال، در حوزه تحقیقات روباتیک، ساخت روبات “سورنا ۲” که در سال ۲۰۱۵ (با فناوریی معادل همتاهای ژاپنی خود Wabian و Asimo در سالهای ۱۹۹۵و ۲۰۰۰[xx]) رونمایی شد مصادف است با رونمایی از روبات Sophia[xxi] ساخت شرکت Hanson که در هنگام رونمایی از فناورهای هوش مصنوعی، پردازش داده های تصویری، و غیره بهره­مند بود و اولین روبات دارای ملیت است. یا در حوزه چاپ سه­بعدی، چاپگرهای تولید شده و ارائه شده در کشور، که عمدتا از اسمبل شدن مولفه­های وارداتی ساخته شده­اند، صرفا قابلیت ساخت ماکت­های پلیمری با محدودیت مواد قابل چاپ را دارند که بازار مصرفی آنها را به­شدت محدود می­کند و محصولاتی رقابت­پذیر با همتاهای خارجی خود نیستند.

در عدم وجود زیرساخت­ها، عدم وجود منابع مالی لازم، عدم تطابق سیستمهای صنعتی، و بسیاری موارد دیگر، صحبت از ایجاد یک مرکز برای مدیریت و تجاری سازی فناوری­هایی که وجود ندارند اندکی محل تامل است.

  • سند چشم انداز NBIC مبنای کار ستاد پیشنهادی خود را در هماهنگی با بخش خصوصی و حضور فعال این بخش، که اصولا فعال اصلی در صنعت است، دانسته است. در حالیکه چه در ساختار سازمانی مرکز راهبردی و چه در ستادهای قبلی که در معاونت علمی ایجاد شد اثری از بخش خصوصی دیده نمی­شود. در غیاب این بخش، از یک سو امکان هم­اندیشی میان صنعت و تحقیقات، که در ایران عمدتا در اختیار بخش دولتی است، فراهم نمی­شود تا تحقیقات در راستای توسعه صنعت و بازار مصرف پیش رود، و از سوی دیگر در دوره­ای که دولت با مشکلات اساسی اقتصادی دست و پنجه نرم می­کند نبود منابع مالی تزریق شده از طرف بخش خصوصی برای پیشبرد تحقیقات و توسعه فناوری به­وضوح احساس می­شود.
  • الویت بندیهای پیشنهاد شده در سند NBIC و CTEKS مشخصا بر اساس پارامترهایی چون صرفه اقتصادی، تاثیر زیاد اقتصادی، و ملاحظات زیست­محیطی و سلامت بوده است. درصورتی­که، از سویی پس از گذشت سه سال از آغاز به فعالیت مرکز راهبردی فناوری­های همگرا، که طبیعتا نقشی راهبردی از آن انتظار می­رود، این نهاد هنوز هیچ سند راهبردی و دستورکار مشخصی را منتشر نکرده است و وب سایت این مرکز عمدتا به انتشار اخبار فناوری جهان و ترجمه مقالات خارجی در این زمینه محدود شده است. از سوی دیگر همان­گونه که توضیح داده شد، گروهای مختلف تا به امروز تعابیر و دسته­بندی­های مختلفی را، به اقتضای سیاست­ها و ارزش­های خود، از فناوری­های همگرا ارائه داده­اند. اینکه چرا برداشت این مرکز دقیقا مطابق با طرح NBIC بوده است و نه دسته­بندی دیگری (خصوصا اینکه میهایل روکو، نویسنده طرح، خود در سال ۲۰۱۶ این تعبیر را تغییر داد و آنرا به همگرایی کلیه حوزه ها بسط داد)، این­گونه می­نماید که چه­بسا تعجیل در تاسیس یک نهاد مانع از مطالعه موشکافانه و تحلیل­گرانه جهت بررسی هماهنگی و تطبیق این طرح با نیازها، مطالبات، ارزشها، و خط­مشی فکری در کشور شده است (بر عکس آنچه اروپا انجام داد). طبیعتا در نبود یک چشم­انداز واقع­گرایانه و اولویت­بندی­های مبتنی بر فرهنگ، ساختار، امکانات، منابع، و تحولات جامعه و بازار کشور، امکان حرکتی هماهنگ میان صنعت و تحقیقات، و پیاده­سازی فناوری­های نوین امکان­پذیر نخواهد بود.
  • تنها دو سال پس از ورود مفهوم فناوری­های همگرا به کشور و آغاز کار مرکز راهبردی آن، پارک­های فناوری و شتاب­دهنده­های فعال در کشور شروع به برگزاری رویدادهایی جهت حمایت و شتاب در تجاری­سازی فناوری­های همگرا کردند. این عدم تناسب زمانی میان آغاز به تحقیقاتی که حتی بستر اولیه آن در کشور ایجاد نشده است (و سند چشم­انداز و الویت­های آن مشخص نشده است) و انتظار به تولید، رفتاری است که اصولا در طی ۲۰ سال گذشته به صورت گسترده در اکوسیستم فناوری و تحقیقاتی کشور مشاهده شده است. برای خواننده جالب است که بداند، به عنوان مثال در فرانسه، که به­صورت فعال و با بهره­مندی از زیرساختهای بسیار کامل و پیشرفته در توسعه فناوری­های نوین تحقیق میکند، صحبت از شتاب­دهی در تجاری­سازی فناوری­های نوین تنها از حدود سالهای ۲۰۱۳ به­صورت گسترده اتفاق افتاد، یعنی حدودا ۲۳ سال پس از ورود تحقیقات به حوزه نانوفناوری، ۱۳ سال پس از تاسیس ستاد نانو در ایالات متحده، و ۱۰ سال پس از انتشار اسناد فناوری­های همگرا. نکته قابل تامل دیگر اینست که این­بار در بسته حمایت های دولتی صحبت از تخصیص وامهایی از حدود ۱۰ میلیون تومان (۶۰۰ دلار) و سرمایه­گذاری­هایی تا سقف ۵۰۰ میلیون تومان (۳۰ هزار دلار) بسته به میزان آمادگی فناوری برای ورود به بازار است [xxii]. صرف نظر از اینکه با توجه به ماهیت فناوری­های پیشرفته، که در مراحل اولیه خود نیاز به سرمایه­گذاریی به مراتب بیشتر دارند، این عدم تناسب میزان سرمایه­گذاری با حوزه های تعریف شده بسیار محل تامل است.  به عنوان مثال کره جنوبی که یکی از فعالان در همگرایی صنعتی به حساب می­آید تنها در سال گذشته ۵/۳۳ میلیون دلار را برای توسعه همگرایی فناوری، فقط در حوزه های روباتیک، بیولوژی و هوش مصنوعی، اختصاص داده است، و یا فقط برای پروژه طراحی و ساخت نمونه آزمایشگاهی پهباد نجات (شکل ۴) در دانشگاه ویرجینیای غربی، مبلغ ۷۵۰ هزار دلار اختصاص یافته است.

راهکارهای پیشنهادی برای پیاده سازی همگرایی فناوری در صنعت: باتوجه به آنچه پیشتر ارائه گشت، چالش­های اصلی ورود همگرایی فناوری­های نوین و تحول (/احیای) صنعت کشور را می­توان در موارد ذیل مختصر کرد:

۱. عدم کفایت زیرساخت­های فناوری حاضر

۲.عدم وجود منابع مالی پایدار و متناسب

۳.عدم وجود نیروی کار متخصص

۴. عدم وجود استراتژی، چشم­انداز، و برنامه­ریزی بلند مدت واقع­گرایانه

با استناد به مستندات و دلایل ارائه شده و تجربیات حاصل شده از سرمایه­گذاری، سیاست­گزاری، برنامه­ریزی و تلاش متولیان فناوری­های پیشرفته در کشور در طی ۲۵ سال گذشته، و تجربیات سایر کشورهای صنعتی، مشخص است که مدیریت این پروسه توسط یک سیستم صرفا دولتی (یا آنچه که امروزه از آن با عبارت “سایه سنگین مدیریت دولتی بر سر صنعت و تحقیقات کشور” یاد میکنند) امکان­پذیر نمی­باشد. در اینجاست که بخش خصوصی که بخشی قابل توجه از صنعت، تجارت،و اقتصاد کشور را تشکیل می­دهد و به صورت مستقیم در تحولات حاصل از ورود به انقلاب صنعتی چهارم ذینفع (/مورد تهدید) است ناگریز است تا نقشی فعال به خود بگیرد. دولت و صنعت هر دو ارگان­هایی هستند که در تلاطم ایجاد شده در یک کشتی نشسته­اند و تنها در سایه همکاری هماهنگ و سینرژیتیک می­توانند به سلامت عبور کنند. پیاده­سازی فناوری­های پیشرفته آن­گونه که در پیش اشاره شد و همچنین در اسناد NBIC و CTEKS به آن اشاره شده است نیازمند حل چالش­های فوق است که در حل آن هر کدام از این دو نهاد می­توانند به صورتی که پیشنهاد می­شود بانی ایجاد یک اکوسیستم سالم شوند:

  • الویت بندی، هدف گذاری، برنامه­ریزی: مرکز راهبردی فناوری­های همگرا (دولت) می­بایست با همکاری فعال بخش خصوصی و صاحبان صنعت و سرمایه اولویت­های فناوری را بر اساس زیرساخت­های حاضر و منابع موجود و با رصد واقع­گرایانه تحولات جامعه و بازار، مشخص کند. این امر از یک سو قطعا با تحقیقات نهادهای صرفا دولتی، مانند دانشگاه ها، مراکز تحقیقاتی دولتی، مرکز پژوهش­های مجلس، و غیره که در چند سال گذشته به دور از فضای صنعت و بازار، و صرفا از داخل مانیتورها و کتابخانه­های خود، به دنبال راه­حل برای سیاست­گزاری­های مورد نیاز بوده­اند امکان­پذیر نمی­باشد. انتخاب غیر اصولی NBIC به عنوان فناوری­های اولویت دار( بدون اعمال هیچ تغییری) قطعا برخواسته از یک بینش واقع­گرایانه نبوده است. این امر می­بایست با حضور نمایندگان کلیه فعالان اقتصادی، متخصصان و محققین کلیه علوم (اعم از انسانی و طبیعی) و فناوری انجام گیرد تا این­بار تجربیات اشتباه جوامع دیگر و اشتباهات گذشته خودمان تکرار نشود. تنها در سایه چنین نگرشیست که امکان بهره­مندی از یک نظام مقاومتی[xxiii] (نظامی که بتواند تهدیدات، تحولات و فرصت­های پیش رو را پیش­بینی و خود را با آن منطبق سازد) در اقتصاد و صنعت، آنگونه که در ۵ سال گذشته بر آن اصرار داشتیم، فراهم می­گردد.  طبیعتا این امر با ایجاد کارگروه های مختلف و منسجم می­بایست به صورت فشرده و بی­درنگ انجام پذیرد. تعیین این الویت ها، هدف­گذاری و برنامه­ریزی جهت ابلاغ به جامعه فناوری برای جهت­گیری کارآمد فعالیت­های تحقیقاتی حیاتیست. از دیگر ضروریات تحقق این برنامه نگاهی واقع­گرایانه به دور از اغراق و خیال­پردازی به وضعیت کنونی و اهداف آینده است.
  • تربیت نسلی جدید از محققین و متخصصین: همگرایی فناوری مفهومی میان-حوزه­ای و مصداقی بارز از وجود خلاقیت است. آنچه که به صورت واضح در اسناد NBIC و CTEKS به آن اشاره شده­ است، کمبود خلاقیت و نبود یک نظام آموزشی دینامیک میان-رشته ای برای ایجاد و پیاده­سازی فناوری های همگرا است. اروپا و امریکا پس از گذشت حدود ۱۵ سال از انتشار این اسناد در سال­های اخیر شروع به تغییر در نظام ایستا و یک­پارچه آموزش خود کرده­اند. صرف­نظر از فناوران، سایر نیروهای کار که امروز با متوسط دانش در حوزه­های مختلف صنعت مشغول به کار هستند برای انطباق با سیستم نوین صنعتی نیاز به آمادگی دارند و این آمادگی تنها با افزایش واحدهای درسی و آموزشی در طول تحصیل، بخصوص در جامعه­ای که هر روز میزبان فناوری و محصولی جدید است فراهم نمی­شود. بازکردن سیستم آموزشی و عبور از سیستمی ایستا، غیر منعطف، با کادربندی­های مشخص پیشین، تنها راه ارتباطی با همگرایی در فناوری و صنعت است. دولت با همکاری و مشورت صنعت و با توجه به اولویت­های فناوری می­بایست به دنبال ایجاد بستر برای نظام آموزشی آزاد، دینامیک و نوین برای تربیت نیروهای خلاق که فرهنگی میان رشته­ای دارند باشد.
  • ایجاد منابع مالی و زیرساخت­های تحقیقاتی پایدار: صنعت بخش خصوصی اولین نهادیست که به صورت مستقیم متأثر از تحولات حاضر صنعتی خواهد شد. نیاز به ورود، دسترسی و پیاده­سازی فناوری­های نوین در صنعت و تطبیق با تغییرات نظام نوین نیازمند سرمایه­گذاری در تحقیق و توسعه است. دولت و مراکز تحقیقاتی وابسته به آن (همچون دانشگاه ها)، به­دلایل گوناگون مانند نبود بودجه کافی و پایدار برای تحقیق (به خصوص در شرایط آشفته فعلی)، مشغول بودن به اموری چون آموزش و تحقیقات آکادمیک، عدم وجود مدیریت مناسب، نداشتن انگیزه لازم (ذی­نفع نبودن در ضرر و سود مالی)، و نداشتن نگرش صنعتی-اقتصادی و عدم اطلاع از تحولات بازار، نمی­توانند نقشی موثر در انجام تحقیق و توسعه کارآمد صنعتی ایفا کنند. در اینجاست که صنعت (بخش خصوصی) می­بایست برای ادامه بقا، خود وارد عمل شود. سرمایه­گذاری صنعت در تحقیقات در کلیه کشورهای صنعتی نقشی کلیدی و به مراتب مهمتر از اختصاص بودجه های دولتی را در پیشبرد فناوری و تحقیقات صنعت-محور بازی می­کند. در کشور هایی همچون ژاپن و امریکا، که حدود ۳% از تولید ناخالص ملی خود را (۲۰ و ۵ تریلیون دلار[xxiv]) در تحقیق و توسعه سرمایه­گذاری می­کنند میزان مشارکت بخش خصوصی در این سرمایه­گذاری حدود ۶۰% است. این رقم در ایران فقط ۳/۰ % از ۴۵۰ میلیارد دلار است که قطعا در سال جاری از این نیز کمتر خواهد بود. سرمایه­گذاری در تحقیق و توسعه، به­خصوص با احداث مراکز و یا یک مرکز تحقیق و توسعه صنعتی، که مستقیما با سرمایه صنعت و با مدیریت مستقیم آن، در راستای ایجاد فناوری ها و راهکارهای مورد نیاز و الویت­دار آن، کار می­کند در کنار تحقیقات دانشگاهی، که عموما با هدف تولید دانش انجام می­شوند، را میتوان راهکاری میان مدت و بلند مدت برای تطبیق با تحولات حاضر و حرکت مستمر و پیوسته به سوی آینده­ای با صنعتی پیشرفته دانست (هیچ راه حل کوتاه مدتی برای این موضوع وجود ندارد). قطعا دولت نیز که حیات و استمرار آن با حیات اقتصاد و صنعت گره خورده است بر خود واجب خواهد دانست تا در ازای این مشارکت که خود نیز از آن بهره خواهد جست تسهیلاتی همچون معافیت و یا کسری مالیاتی ، تسهیلات تجاری، معافیت های گمرکی، تصویب تعرفه های گمرکی حمایتی، و غیره را برای مشارکت کنندگان در این گونه طرح­ها به اجرا بگذارد.

نتیجه گیری: کوتاه سخن اینکه، پیشرفت­های علمی و فناوری جدید در صنعت تحولات گسترده ای را چه در خود صنعت و چه در کل فرهنگ، جامعه، بازار، اقتصاد و نظام­های جهانی ایجاد کرده و میکند. صنایع جهت بقای خود در این تحولات نیاز به بکارگیری نظامی جدید به نام همگرایی فناوری دارند. این فناوری­ها با صورتی شگرف در جهان در حال توسعه هستند در حالیکه که در ایران زیرساخت­های اولیه آنها نیز وجود ندارد. تنها راه برون رفت از این بحران فعال شدن صنعت و بخش خصوصی و همکاری دولت و صنعت برای برنامه­ریزی وسرمایه­گذاری در تحقیق و توسعه صنعتی و تربیت نسل جدیدی از فناوران با نارشی واقع گرایانه ( به­دور از تبلیغات اغراق آمیز) است.

افکارتان را باما در میان بگذارید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد! تمامی موارد الزامی با * نشانه گزاری شده اند.