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