Projekt „Perspektywa technologiczna Kraków Małopolska 2020” realizowany jest w oparciu o raport RAND Corporation 2020 (WWW.rand.org), który stanowi punkt wyjścia dla projektu.

Raport pod tytułem „The Global Technology Revolution 2020, In-Depth Analyses, Bio/Nano/Materials/ Information Trends, Drivers, Barierrs and Social Implications”został opracowany w 2006 r. przez amerykańską organizacje RAND Corporation. W wyniku analizy eksperci RAND wyselekcjonowali technologie, które łączą w sobie zarówno duże szanse wdrożeniowe przed 2020 r. jak i maja istotny wpływ na obszary życia społeczno-gospodarczego. Dla potrzeb projektu „Perspektywa technologiczna Kraków Małopolska 2020” przyjęto za punkt wyjścia technologie wskazane w raporcie RAND.

1.      Tania energia słoneczna

Grupa produktów. Tanie systemy przetwarzania energii słonecznej w energię cieplną lub elektryczną, zdolne do pozyskiwania tej energii o kosztach porównywalnych z technologiami tradycyjnymi (opartymi na paliwach kopalnych).

Zakres zastosowań. Rozwój technologiczny grupy produktów korzystających z energii słonecznej, jako pierwotnego źródła energii, przyczynia się do zmian w sektorze energetycznym oraz istotne znaczenie dla kilku innych sektorów. Produkty tej grupy będą atrakcyjnym towarem eksportowym, zwłaszcza do krajów o dużym nasłonecznieniu. Istnieje potencjalnie duży rynek zbytu np. na systemy nawadniania dla rolnictwa oparte na takich źródłach energii. W połączeniu z innymi technologiami prowadzącymi do oszczędniejszego korzystania z dostępnych źródeł energii (jak np. energooszczędne oświetlenie diodowe) zredukujemy emisje gazów do atmosfery, zwiększymy dostępność żywności, wody i polepszenia stanu zdrowia na znacznych obszarach wiejskich naszego globu bez zwiększania spalania paliw kopalnych.

Stan technologii. Koszty stanowią główną barierę w powszechnym używaniu energii słonecznej do generowania prądu elektrycznego. Składają się na to koszty wytwarzania wysokowydajnych ogniw przekształcających energię słoneczną w elektryczną oraz koszty systemów magazynowania energii. Obecny stan wiedzy pozwala prognozować, że istnieją realne perspektywy obniżki tych kosztów do roku 2020.

Projekty słonecznych kolektorów wykorzystujących nano-kompozyty bazujące na organicznych przewodnikach, podobnie jak tych używających polimerów wielkocząsteczkowych naśladujących procesy biologiczne, stwarzają nadzieję na tanie, przystosowane do masowej produkcji wysokowydajne urządzenia, mogące w ciągu pięciu lat sprostać wymaganiom ekonomicznym. Ponadto postęp w rozwoju technologii produkcji baterii przy użyciu nanotechnik, a w szczególności pojawienie się baterii wykorzystujących nanocząsteczki i nanostruktury o wyższej zdolności magazynowania energii, stwarzają perspektywy skonstruowania tanich, małych urządzeń do magazynowania energii potrzebnej do sterowania słonecznych kolektorów.

 

2.      Bezprzewodowe technologie komunikacyjne

Grupa produktów. Sprzęt do bezprzewodowej komunikacja teleinformatycznej. Chodzi tu zarówno o rozwój zastosowań mobilnych, jak i rozwój urządzeń stacjonarnej łączności bezprzewodowej. Istotną część w tym zakresie stanowią produkty korzystające z łączności satelitarnej.

Zakres zastosowań. Głównym czynnikiem hamującym rozwój przewodowej łączności na obszarach wiejskich o zabudowie rozproszonej jest tzw. „problem ostatniej mili". Technologie bezprzewodowe wpłyną na zasadniczą obniżkę kosztów realizacji infrastruktury dostępowej w tym segmencie. Rozwój zastosowań mobilnych pozwala ludziom realizować swe funkcje zawodowe i społeczne bez przywiązania do konkretnego miejsca pracy. Podniesienie poziomu zdrowia i edukacji poprzez dostęp do informacji i dokumentacji medycznej, oraz dostęp do szkół internetowych w regionach, gdzie uczniowie i nauczyciele nie mogą regularnie dojeżdżać do konkretnych lokalizacji fizycznych to tylko wybrane przykłady korzyści. Generalnie rzecz biorąc, rozwój technologii bezprzewodowych przyczyni się do wyrównywania poziomu i jakości życia w obszarach zurbanizowanych i obszarach wiejskich, dostępność bezprzewodowej łączności może ułatwić rozwój ekonomiczny oraz mieć niebagatelny wpływ na społeczności wiejskie poprzez znaczną poprawę warunków gospodarowania, życia, przepływu informacji i idei itd. Bezprzewodowa komunikacja na obszarach wiejskich może umożliwić np. monitorowanie zasobów (także populacji dzikich zwierząt) środowiska naturalnego, pomiar zanieczyszczeń, a przez to przyczynić się do ochrony środowiska.

Stan technologii. Powszechny i dynamiczny rozwój technologii bezprzewodowych jest faktem. Znajdują one zastosowania zarówno w obszarach zurbanizowanych jak i w obszarach o bardzo niskiej gęstości zaludnienia. Przewiduje się dalszy dynamiczny rozwój tych technologii W perspektywie roku 2020 należy spodziewać się, że technologie bezprzewodowe będą istotną częścią technologii telekomunikacyjnych, w szczególności na obszarach o niskiej gęstości zaludnienia i niewielkim zapotrzebowaniu na przepustowość, w przeliczeniu na kilometr kwadratowy powierzchni.

 

3.      Urządzenia komunikacji multimedialnej

Grupa produktów. Urządzenia do komunikacji i magazynowania danych, które zapewnią wygodny, stały dostęp do źródeł informacji bez względu na wzajemne położenie użytkownika i źródła, pracujące nieprzerwanie w warstwach komunikacji i magazynowania danych. Urządzenia mogą być zarówno przewodowe jak i bezprzewodowe i będą miały rosnącą zdolność do lokalnego magazynowania nie tylko dla tekstu, lecz także meta-tekstu z warstwą kontekstowej informacji, obrazów, głosu, muzyki wideo i filmów. Chodzi tu również o urządzenia sieci następnej generacji (NGN).

Zakres zastosowań. Urządzenia do komunikacji i bezpośredniego dostępu do wszystkich form informacji będą wpływały na zmianę życia społecznego pozwalając ludziom na komunikowanie się i dostęp do zasobów pełnych informacyjnych bez względu na miejsce pobytu. Telefony komórkowe i palmtopy (PDA) już obecnie zmieniają sposób, w jaki komunikujemy się z innymi. Poszerzany będzie dostęp obywateli do informacji i powszechnych usług publicznych oferowanych przez urzędy, instytucje publiczne, placówki służby zdrowia. Zelektronizowany u upowszechniony zostanie dostęp on-line do szkół uczelni i zasobów wiedzy, co zrewolucjonizuje obecne systemy edukacyjne. Urządzenia multimedialne i sieci NGN dadzą nowe impulsy rozwojowe w we wszystkich sektorach gospodarki. Dostęp do informacji w każdym miejscu i czasie posiada również zastosowanie militarne, usprawniając planowanie, wykonanie, logistykę i funkcje wsparcia. Na nowy poziom rozwoju wejdą zarówno techniki inwigilacji jak i szyfrowania. Poszerzaniu kanałów komunikacji towarzyszyć będzie stały wzrost objętości dostępnej informacji.

Stan technologii. Zarysowana wizja urządzeń i sieci jest już realizowana od paru lat. Dokonuje się postęp w produkcji urządzeń komercyjnych (czyli np. integracji głosu, tekstu, obrazu, w tym transmisji video przy użyciu urządzeń takich jak np. PDA). Nawet jeżeli nie wszystkie koncepcje zostaną urzeczywistnione przed rokiem 2020, to z dużym prawdopodobieństwem wszystkie, które potwierdzą swą użyteczność i prognozowaną wartość w praktyce.

 

4.      Szybkie próbki do wykrywania specyficznych substancji biologicznych

Grupa produktów. Chodzi tu o urządzenia i materiały, które zapewnią zdolność szybkiego przeprowadzania testów na obecność lub brak obecności pewnych biologicznych substancji oraz możliwość przeprowadzania takich testów równocześnie.

Zakres zastosowań. Powyższa technologia pozwoliłaby na szybką identyfikację i eliminacje zagrożeń dla zdrowia publicznego oraz dostarczyłaby nowych narzędzi dla administracji do przeciwdziałania rozprzestrzenianiu się chorób, co pozytywnie wpłynie na poziom zdrowia, a w przypadkach ekstremalnych - skuteczność ochrony życia. Technologia mogłaby także znacząco usprawnić rezultaty leczenia oraz zwiększyć użycie właściwych lekarstw, by ograniczyć efekt rozprzestrzeniania się odporności czynników chorobotwórczych na leczenie. Ponadto technologia umożliwiłaby identyfikację patogenów w środowisku naturalnym, co byłoby wykorzystane zarówno przez wojsko jak i instytucje cywilne. Rozwój tej technologii będzie miał pozytywny wpływ na gospodarkę poprzez dostarczenie środków do zapewnienia bezpiecznego przemieszczania się ludzi i materiałów.

Stan technologii.  Obecne metody biologicznego próbkowania wraz z postępem w sekwencjonowaniu DNA i monitorowaniu reakcji chemicznych zachodzących w organizmach żywych pozwalają oczekiwać gwałtownego wzrostu w możliwościach budowy szybkich próbek.

 

5.      Filtry i katalizatory do oczyszczania wody

Grupa produktów. Urządzenia do filtrowania, oczyszczania i odkażania wody z wysoką skutecznością, przeznaczone do instalacji we wszelkich lokalizacjach pozbawionych kwalifikowanych kadr i specjalistycznego sprzętu.

Zakres zastosowań. Technologia umożliwiłaby ponowne użycie ścieków oraz uzdatnianie źródeł wody. Rozwój tej technologii będzie miał korzystny wpływ na środowisko przez zachowanie zasobów naturalnych i zmniejszenie liczby ścieków. Dostęp do czystej wody  także umożliwi zwiększenie wydajności produkcji rolnej. Możliwe są również zastosowania militarne oraz mogą pomóc w likwidacji skażeń biologicznych lub chemicznych.

Stan technologii. Postępy w nanotechnologii zwiększyły prawdopodobieństwo, iż do roku 2020 będziemy dysponowali zdolnością projektowania i produkcji filtrów i katalizatorów selektywnie separujących i działających przeciwko patogenom oraz chemicznym czynnikom, wykorzystując strukturę porową.

 

6.      Leki miejscowo niszczące nowotwory i patogeny

Grupa produktów. Grupa urządzeń i materiałów realizujących w powszechnej praktyce ambulatoryjnej zdolność projektowania i implementacji terapii lekowych, które w sposób szczególny atakują specyficzne nowotwory i patogeny, bez uszkadzania zdrowych tkanek i komórek.

Zakres zastosowań. Ograniczenie zniszczenia zdrowych tkanek jest jednym z głównych trosk w terapii chorób nowotworowych. Ta technologia pojawiłaby się najpierw w specjalistycznych klinikach, prawdopodobnie dla niektórych terapii. Jednak wraz z wzrostem doświadczenia stawałaby się coraz łatwiej dostępna i w ekstremalnym przypadku mogłaby umożliwić leczenie nowotworów oraz innych chorób występujących na miejscu w odległych lokalizacjach. Redukcja kosztów diagnozy i leczenia chorób nowotworowych uwolniłoby znaczne zasoby, co mogłoby także przyczynić się to redukcji napięć wokół publicznej służby zdrowia.

Stan technologii. Obecnie już istnieją techniki pozwalające na lokalizowanie pewnego typu komórek nowotworowych bazujące na biologicznych markerach, tak jak i kapsułkowane leki w materiałach biologicznych do późniejszego dostarczenia do ognisk choroby. Przewidywany rozwój tej technologii do roku 2020 prawdopodobnie poszerzy obecne możliwości o wiele ważnych nowotworów i patogenów i zapewni dokładne i niezawodne środki do miejscowego dostarczania dawek i czynników niszczących.

 

7.      Tanie budownictwo samowystarczalne energetycznie

Grupa produktów. Materiały, technologie i wiedza niezbędna do budowy samowystarczalnych domów mieszkalnych dostosowanych do warunków lokalnych, zapewniające energię dla ogrzewania, chłodzenia i gotowania oraz energię elektryczną. Produkty te wchodzą w skład technologii budowy tzw. domów pasywnych.

Zakres zastosowań. Rozwój technologii zapewni zaspokojenie potrzeb energetycznych i mieszkaniowych społecznościom wiejskim przy niewielkim koszcie, zastępując lub udoskonalając dotychczasowe przestarzałe bądź niewystarczające materiały, technologie i systemy. Powinno to polepszyć efektywność użycia lokalnych zasobów i poprawić komfort życia ludności. Głównymi sektorami czerpiącymi zysk z rozwoju tej technologii będą: energetyka, zdrowie i rozwój gospodarczy. Powinna ona zmniejszyć łączne koszty mieszkalnictwa, aczkolwiek wpływ netto zależał będzie silnie od lokalnej sytuacji i polityki rządowej w tym zakresie. Ten typ budownictwa będzie lepiej stawiał czoła zagrożeniom takim jak klęski żywiołowe, awarie zasilania, a także będzie mógł stanowić, a w zastosowaniach wojskowych - wsparcie dla żołnierzy na polu walki. Istotnym efektem szerokiej implementacji tej technologii będzie spadek emisji dwutlenku węgla. 

Stan technologii. Obecny rozwój w bio- i nano-technologii, technologii nowych materiałów oraz ich integracja, stwarza wiele różnych możliwości dla rozwoju budownictwa pasywnego, włączając w to lekkie i odporne na wpływy środowiska materiały, baterie z nanostrukturami, ogniwa paliwowe oraz ogniwa bazujące na komórkach biologicznych. Nawet jeżeli w pracy nad wszystkimi tymi technologiami zostanie zanotowany postęp oraz, co prawdopodobne, modele małych systemów energetycznych oraz innowacyjnych materiałów zostaną zaprezentowane, szacuje się, że ta technologia nie będzie szeroko dostępna przed 2020.

 

8.      Produkcja ekologiczna

Grupa produktów. Maszyny, urządzenia i materiały służące przekształcanie procesu produkcji na maksymalnie redukujący produkcje ścieków i użycie toksycznych materiałów.

Zakres zastosowań. Rozwój tej grupy technologii może zredukować ciężar likwidacji zanieczyszczeń, jak również ilość toksycznych materiałów w środowisku. Wpływ na rozwój gospodarczy zależy od stopnia zainteresowania inwestycjami na obszarach czystych ekologicznie, jak i tych mocno obciążonych istniejącym przemysłem. Oczyszczenie środowiska będzie miało pozytywny wpływ na poziom zdrowotności, redukcje produkcji ścieków, a co za tym idzie wzrost wydajności produkcji żywności oraz zasobów wody pitnej. Wzrastający koszt likwidacji skutków zanieczyszczenia, a także wzrastająca społeczna świadomość problemów ekologicznych oraz zainteresowanie ochroną środowiska sprzyja rozwojowi produkcji ekologicznej opartej na redukcji zużycia surowców oraz uczynieniu produkcji przyjaznej dla środowiska

Stan technologii. Stan rozwoju tych technologii znacznie wyprzedza powszechność ich zastosowań. Wdrażanie eko-technologii produkcji wiąże się najczęściej z podnoszeniem kosztów produkcji dla przedsiębiorstwa (chociaż niekoniecznie dla społeczeństwa, gdyż w kosztach tych rzadko uwzględnia się wszystkie konsekwencje zanieczyszczeń). Możliwości upowszechnienia w perspektywie roku 2020 zależą przede wszystkim od współdziałania całych grup państw takich jak np. państwa UE, gdyż dopuszczalny poziom emisji zanieczyszczeń jest przedmiotem regulacji prawnych, a podwyższanie wymagań powiązane jest zarówno z porozumieniami międzynarodowymi jak i podnoszeniem barier celnych wobec krajów, które nie stosują tych przepisów na swoich obszarach gospodarczych.

 

9.      System kontroli przepływu produktów i osób

Grupa produktów. Etykiety RFID to cała gama produktów o bardzo różnych zastosowaniach i możliwościach.

Zakres zastosowań. Szerokie zastosowanie systemu znakowania produktów z użyciem technologii RFID jest już faktem. Zdolność do oznakowywania, identyfikacji i charakteryzowania wszelkich produktów i ich części, od początku procesu produkcyjnego, podczas łańcucha transportowego od producenta do finalnego odbiorcy, pozwala producentom, dystrybutorom oraz sprzedawcom na kontrolę stanów magazynowych, redukcję strat w wyniku kradzieży, szybką identyfikację i reakcję na wypadki losowe, zapewnia lepszą i efektywniejszą dystrybucję towarów łatwo psujących się oraz wymagających szybkiej dostawy. Jest powszechnie wykorzystywana do znakowania zwierząt hodowlanych i domowych. Dane odczytywanie i zapisywane w czasie sprzedaży mogą służyć pomocą sprzedawcom. Jeżeli znakowanie nie zostanie usunięte w chwili sprzedaży, pozwoli identyfikować konsumentów oraz wyzwalać reklamy dopasowane do profilu odbiorcy. Przyszły obszar oddziaływania technologii RFID będzie tak powszechny i znaczący, że spowoduje konieczność regulacji prawnych uniemożliwiających totalną inwigilację obywatela. Technologia ta już jest stosowana w logistyce dla celów militarnych. Liczba pomysłów na coraz to nowe zastosowania etykiet RFID rośnie w postępie geometrycznym. Równie szybko rośnie obszar praktycznych zastosowań, których nawet nie sposób pogrupować. Można jedynie posłużyć się tyleż nieprecyzyjnym co słusznym porównaniem, że wprowadzenie kodu paskowego było nieznaczącą innowacją w porównanie ze skalą oddziaływania technologii RFID.

Stan technologii. Obecnie oznakowanie RFID stosuje się do osób lub produktów. Etykiety są zarówno bierne jak i aktywne, mogą służyć do wielokrotnego zapisu i aktualizacji danych wcześniej zapisanych. Istnieją typy obdarzone zaawansowanym mikroprocesorem i dużą pamięcią. Komunikacja etykiet z urządzeniami odczytująco-zapisującymi odbywa się na różnych poziomach szyfrowania i na odległości od pojedynczych mm do 10 metrów, ale możliwa jest komunikacja na większe odległości. Sklepy i wielkie przedsiębiorstwa handlowe masowo wdrażają znakowanie RFID do swych systemów logistycznych. Powszechna implementacja tej technologii przed 2020 rokiem jest bardzo prawdopodobna. Kluczowym zagadnieniem dotyczącym istotnej grupy zastosowań jest taki rozwój technologii, aby wyjść naprzeciw obawom dotyczącym ochrony prywatności i bezpieczeństwa.

 

10.  Pojazdy hybrydowe

Grupa produktów. Wszelkie pojazdy dostępne dla masowego odbiorcy z zasilaniem łączącym silnik spalinowy z innym źródłem energii. Te same zagadnienia technologiczne dotyczą pojazdów elektrycznych z różnymi typami ogniw, będących źródłem prądu elektrycznego.

Zakres zastosowań. Istnieje powszechne przekonanie, że era pojazdów opartych na silnikach spalinowych dobiega końca. Oczekuje się przestawienia całości transportu kołowego i wodnego na silniki elektryczne i nowe źródłach energii takie jak ogniwa paliwowe i baterie elektryczne, w pierwszej kolejności na terenie wysoko zanieczyszczonych obszarów miejskich. Pojazdy hybrydowe z silnikami spalinowymi stanowiącymi prądnicę dla silników elektrycznych i ładowarkę, dla baterii akumulatorów, to pierwszy etap obniżki poziomu emisji dwutlenku węgla przez urządzenia transportu kołowego.

Stan technologii. Spalinowo - elektryczne pojazdy hybrydowe są obecne w ofercie producentów samochodów na całym świecie. W wybranych lokalizacjach rozpoczęto już sprzedaż pojazdów zasilanych z ogniw paliwowych. Technologia pojazdów hybrydowych, traktowana jako przejściowa, ma potencjał aby zainicjować transformacje sektora transportowego z opartego na silnikach spalania wewnętrznego do opartego na innych źródłach zasilania takich jak ogniwa paliwowe, nowe typy akumulatorów ładowanych z sieci elektrycznej lub ogniw fotowoltaicznych. Technologia wytwarzania i magazynowania wodoru jest już na tyle dojrzała, że w Norwegii w roku 2009 zostanie uruchomiona sieć stacji wodorowych dla pojazdów zasilanych z ogniw paliwowych na drodze wzdłuż południowego wybrzeża kraju, łączącej Oslo z Bergen. Podstawowymi problemami technologicznymi do rozwiązania są: podniesienie trwałości i obniżka kosztów wytwarzania ogniw paliwowych, szczelniejsze i tańsze sposoby przechowywania wodoru oraz budowa wodorowej bazy paliwowej. Celem strategicznym technologii jest osiągnięcie zerowego bilansu emisji dwutlenku węgla poprzez produkcję wodoru w procesie elektrolizy z wykorzystaniem ogniw fotowoltaicznych i innych źródeł energii odnawialnej nieemitujących dwutlenku węgla.

 

11.  Czujniki rozproszone

Grupa produktów.  Wszelkie czujniki przeznaczone do instalacji w przestrzeni publicznej przystosowane do sieciowej wymiany danych, a prowadzące do bardzo skutecznego nadzoru w czasie rzeczywistym.

Zakres zastosowań. Ta technologia wyposaży administrację publiczną i policję w potężne narzędzie do egzekwowania prawa, ale przy okazji stworzy poważne problemy z przestrzeganiem prywatności: inwigilacją, zbieraniem i przetwarzaniem danych. Zastosowanie tej technologii będzie napotykać na opór społeczny. Sieć sensorów może mieć podwójne zastosowanie: cywilne jak i wojskowe.

Stan technologii. Dostępność bardzo małych kamer, szybkie postępy w miniaturyzacji (z wykorzystaniem mikrotechnologii oraz nanotechnologii) urządzeń łączących prace sensora z przechowywaniem danych, transmisją danych oraz z ich przetwarzaniem to stan obecny. Zatem jeszcze przed rokiem 2020 szeroka dostępność sieciowych sensorów na tyle małych, że będą one nierozpoznawalne przez niespecjalistów jest wysoce prawdopodobna.

Ta technologia już wzbudza znaczące kontrowersje społeczne.

 

12.  Inżynieria tkankowa

Grupa produktów. Urządzenia i metody projektowania oraz inżynierii żywych tkanek do przeszczepów i produkcji implantów, jak również wytworzone w ramach tego procesu implanty.

Zakres zastosowań. Inżynieria żywych tkanek może stworzyć nowe możliwości w leczeniu ran, chorób i urazów, minimalizujące ryzyko odrzucenia i nawrotów. Może ona pozwolić grupie pacjentów obecnie przewlekle chorych lub niemogących się poddać terapii (np. tych z uszkodzoną rogówką lub chrząstką międzykręgową) stać się zdolnymi do pracy, co ma istotny aspekt społeczny.

Stan technologii. Inżynieria tkankowa odniosła sukces w hodowaniu komórek skóry, używanych do zamykania ran. Metody inżynierii tkankowej dla rogówki, chrząstek, kości, wątroby są w trakcie testów klinicznych. Osiągnięcia te są możliwe dzięki połączeniu inżynierii materiałowej i biotechnologii, a w rezultacie użyciu biologicznych materiałów i metod do zapewnienia koniecznych warunków dla wzrostu komórek i tkanek. Być może szczytowym osiągnięciem tej technologii byłoby naprawienie tkanek uszkodzonych przez atak serca. Jest to obecnie przedmiot intensywnych badań skoncentrowanych wokół kilku obiecujących metod badawczych. Odrębnymi zagadnieniami są źródła materiałów biologicznych i nie-biologicznych, meta bio-inżynieryjnych oraz dostępność i koszty leczenia. To czy będzie możliwe leczenie ataku serca wspomnianą metodą, nie jest obecnie całkiem jasne, ale wg przewidywań, do roku 2020 inżynieria tkankowa umożliwi leczenie szerokiego zakresu schorzeń.

 

13.  Zaawansowane metody diagnostyki i  chirurgii

Grupa produktów. Wszelkie urządzenia, materiały i metody diagnostyczne prowadzące do znacznego wzrostu dokładności diagnozy i skuteczności procedur chirurgicznych, przy zmniejszeniu inwazyjności i czasu rekonwalescencji.

Zakres zastosowań. Wzrost precyzji diagnostyki i skuteczności procedur chirurgicznych zwiększy efektywność zabiegów chirurgicznych, wpłynie na poprawę zdrowia pacjenta, a zmniejszona inwazyjność i skrócony czas rekonwalescencji powiększy grupę osób, które mogą być poddane terapii.

Stan technologii. Postęp w biotechnologii i nanotechnologii oraz ich wzajemna integracja, dostarczają coraz to nowych, bardziej dokładnych i mniej inwazyjnych metod diagnostycznych oraz nie-chirurgicznych alternatywnych metod leczenia. Trójwymiarowe obrazowanie ludzkich organów i interakcja leków może doprowadzić do postępu w dziedzinie diagnostyki. Podejście oparte na mikroigłach lub nanomateriałach sfunkcjonalizowanych z czynnikami biologicznymi może zaoferować nisko inwazyjne metody leczenia następujące po takiej precyzyjnej diagnostyce. Materiały nanokompozytowe lub nanostrukturalne mogą łączyć różne cechy (takie jak twardość, biokompatybilność), które mogą służących jako narzędzia chirurgiczne. Do 2020 roku postęp w diagnostyce i projektowaniu w nanoskali oraz funkcjonalizacja biomateriałów powinny umożliwić rozpowszechnienie zaawansowanych metod chirurgicznych.

 

14.  Komputery wkomponowane w ubranie lub inne przedmioty zdatne do noszenia

Grupa produktów. Urządzenia komputerowe wkomponowane w ubrania lub inne przedmioty, które można nosić przy sobie, jak np. torebki, biżuteria, teczki.

Zakres zastosowań. Technologia ta w połączeniu z obecnie dostępnymi i będącymi w fazie projektu sensorami mogłaby służyć do ciągłego monitorowania stanu zdrowia. W połączeniu z zminiaturyzowanymi urządzeniami służącymi do komunikacji mogłaby umożliwić naukę na odległość, wydawania i odbioru instrukcji itp. Integracja urządzeń mikroprocesorowych z elementami ubiory stworzy nową jakość w używaniu osobistych urządzeń elektronicznych jak i w samym sposobie ubierania się.

Stan technologii. Wiadomo, że kilka różnych grup badawczych opracowało materiały z włączonymi obwodami elektrycznymi i zademonstrowało ich użyteczność w monitorowaniu stanu zdrowia, przełączaniu funkcji itp. Integracja włókien, obwodów elektronicznych jest przedsięwzięciem realizowanym na poziomie nanotechnologii. Podstawowym wyzwaniem jest uruchomienie niezbędnej zdolności obliczeniowej w szerszym zakresie akcesoriów i włókien przydatnych w produkcji materiałów odzieżowych. Nie jest pewne, czy do roku 2020 uzyskanie odpowiedniego poziomu zdolności obliczeniowej, a w konsekwencji szerokie użycie takich urządzeń będzie możliwe.

 

15.  Kryptografia kwantowa

Grupa produktów. Grupa urządzeń i oprogramowanie pozwalające na używanie metod mechaniki kwantowej do kodowania informacji dla celów bezpiecznej komunikacji elektronicznej.

Zakres zastosowań. Komercjalizacja technologii zapewni narzędzia dla bezpiecznego przekazu informacji ze zdolnością do wykrywania prób przechwycenia. Bezpieczeństwo przesyłania danych stanowi jeden z kluczowych problemów i istotną barierę hamującą rozwój społeczeństwa informacyjnego. Potencjalny zakres zastosowań jest taki sam, jak zakres zastosowań obecnych systemów kodowania, szyfrowania i ochrony danych. Zagadnienie jest na tyle poważne, że efektywne zastosowanie tej technologii może mieć zauważalny wpływ na przyspieszenie rozwoju gospodarczego.

Stan technologii. Technologia kryptografii kwantowej bazuje na wykorzystaniu stanu układu kwantowo-mechanicznego (np. polaryzacji światła) do kodowania informacji.  Współczesne badania pokazały, że para stanów kwantowo-mechanicznych może być sprzężona tak, że pomiar stanu jednego elementu determinuje stan drugiego. Jakikolwiek pomiar stanu kwantowego zaburza go, więc próba przechwycenia informacji zakodowanej i przesłanej w ten sposób zostanie zauważona. Obecnie już dwie różne firmy zaprojektowały i wyprodukowały urządzenia do kwantowego kodowania i zademonstrowały ich działanie na małych odległościach. Do 2020 roku być może uda się wdrożyć bezpieczne przesyłanie informacji na odległości potrzebne w zastosowaniach telekomunikacyjnych.

 

16. Uprawy modyfikowane genetycznie

Definicja: Umiejętność genetycznej modyfikacji upraw w celu poprawy wartości odżywczej pokarmu (np., w drodze dodania witamin lub mikro substancji odżywczych), zwiększa produkcję (np.: przez dostosowywanie upraw do warunków lokalnych) i zmniejsza użycie pestycydów (np. poprzez zwiększenie odporności na szkodniki).

Wpływ na sektor: To zastosowanie wpłynie bezpośrednio na globalny problem niedożywienia, jeden z wiodących czynników odpowiedzialnych za śmiertelność noworodków, przez dostarczenie bogatszego pożywienia, przez co ma duży wpływ na żywność, populację i zdrowie. Dodatkowo, zachowa naturalne surowce używane w sektorze rolniczym, zwiększy wydajność i wyeliminuje źródła zanieczyszczenia, wpływając odpowiednio, na jakość wody, gleby, energii oraz środowiska, W zależności od kosztów i dostępności nasion modyfikowanych genetycznie, 78 może, to mieć także wpływ na rozwój ekonomiczny przez dostarczenie możliwości poprawy ekonomiki lokalnego rolnictwa.

Techniczna wykonalność: szacuje się, że do 2020 roku, będzie istnieć możliwość modyfikacji genetycznej głównych zasobów żywności tak, by zapewnić większą odporność na degradację środowiska naturalnego, odstraszać szkodniki bez używania szkodliwych dla środowiska naturalnego pestycydów i poprawić wartości odżywcze.

Wykonalność Wdrożenia: aktualnie w niektórych krajach rozwiniętych, istnieje znaczny sprzeciw, odnośnie żywności modyfikowanej genetycznie oraz trwa debata odnośnie potencjalnego negatywnego wpływu na rolnictwo i środowisko naturalne. Ostatni panel Akademii Krajowych odnośnie bezpieczeństwa genetycznie modyfikowanej żywności nie może wykluczyć możliwości wprowadzenia niezamierzonych zmian składu żywności modyfikowanej genetycznie, co może niekorzystnie wpływać na ludzkie zdrowie. Panel wskazał, że modyfikacja genetyczna jest obarczona większym ryzykiem niż niektóre metody modyfikacji tradycyjnej.

Przewidywane rozprzestrzenianie się: Kwestia ta będzie przedmiotem publicznej debaty odnośnie możliwych nieprzewidywalnych konsekwencji.

17. Interfejs komputera zarządzany bez użycia rąk

Definicja: Możliwość, np, poprzez skomputeryzowane ubranie, szkła okularowe z monitorami video, wiązki światła skanowane to siatkówki, rozpoznawanie głosu, procesowania informacji ich przesyłania i otrzymywania wiadomości, mając ręce wolne do wykonywania innych czynności.

Wpływ na sektor: produkty wykorzystujące tą możliwość będą z dużym prawdopodobieństwem służyć dużym rynkom globalnym. Przykładowo, umiejętność stworzenia osobistego "wyświetlacza projekcyjnego" bezpośrednio w polu widzenia może być wykorzystana do dostarczenia mapy kierunków, identyfikowania lub nazywania części lub wyjaśniania, w jaki sposób naprawić urzadzenie.623 To z pewnością przyczyni się do rozwoju krajów i firm posiadających własność intelektualną lub zajmujących się produkcją, dystrybucją lub sprzedażą komponentów, urządzeń lub systemów. Interfejsy komputerowe zarządzane bez użycia rąk [hands-free] mogą mieć także mnogie zastosowania w sektorze militarnym-przykładowo, aby szkolić i przekazywać informacje żołnierzom, aby umożliwić operacje wielozadaniowe oraz wspierać sieciocentryczne systemy uzbrojenia.

18. Badania nad rozwojem leków

Definicja: Odkrywanie i badania nad nowymi lekami przy użyciu modelowania komputerowego i symulacji zamiast badań laboratoryjnych i testów klinicznych.

Wpływ na sektor: Złożony charakter mechanizmów biologicznych i wyborów badawczych oraz opracowywanie,wykonywanie i właściwa ocena testów klinicznych stanowi czynnik kluczowy mający wpływ na czas wymagany, aby opracować i przygotować nowe leki. Umiejętność wykorzystania modeli komputerowych oraz symulacji by wykonać istotną cześć tych zadań może w dużym stopniu przyśpieszyć rozwój nowych leków i ma ogromny wpływ zarówno na zdrowie jednostek jak i zdrowie publiczne oraz rozwój ekonomiczny sektora farmaceutycznego, może też pomóc krajom borykającym się z dużymi wyzwaniami w profilaktyce zdrowotnej. Takie zastosowania mogą także potencjalnie zmienić wpływ rozwoju leków, pozwalając mniejszym firmom, aby skupiły się na farmaceutykach generujących mniejsze zyski.

19. Inteligentne materiały tekstylne

Definicja: Szeroko dostępne materiały tekstylne, łączące w sobie sensory z możliwością elektronicznego przetwarzania danych oraz możliwość uruchomienia urządzenia lub komunikowania danych do urządzenia uruchamiającego.

Wpływ na sektor: Produkty wykonane z inteligentnych materiałów tekstylnych, takie jak ubrania, dywany, tapicerka meblowa, materiały do wykańczania ścian lub okien, mogą wpływać na styl życia umożliwiając monitorowanie i działanie na odległość-przykładowo, kontrola dostępu do wybranych pomieszczeń, jednocześnie uczestniczenie w innych wydarzeniach na odległość. Inteligentne kamizelki są już używane w ograniczonym zakresie, do monitorowania zdrowia. Inteligentne materiały tekstylne mogą sprawić, że będzie to rutynowa i najzwyklejsza cześć codziennego życia, mająca zastosowanie w aplikacjach cywilnych i militarnych. Zarówno materiały tekstylne jak i ich komponenty dostarczą nowych możliwości dla rozwoju ekonomicznego.

20. Odporne materiały tekstylne

Definicja: Szeroko dostępne materiały tekstylne, które są zaprojektowane w sposób przeciwdziałający przyleganiu materiałów zanieczyszczających.

Wpływ na sektor: materiały tekstylne odporne na brud i patogeny mogą być wykorzystywane w membranach do oczyszczania pożywienia i źródeł wody oraz przez pracowników służby zdrowia, aby przeciwdziałać rozprzestrzenianiu się chorób zakaźnych. Materiały tekstylne odporne na owady mogą także pomóc w ograniczeniu rozprzestrzeniania się chorób. To może mieć wpływ na zdrowie populacji, szczególnie w regionach, gdzie istnieją problemy związane z problemami zdrowotnymi, które się wywodzą z braku zachowania wystarczających warunków sanitarnych.

21. Tranzakcje elektroniczne

Definicja: Szeroko dostępne anonimowe dokumenty cyfrowe oraz elektroniczne środki pieniężne.

Wpływ na sektor: Zakupy Online oraz karty prezentowe są swoistego rodzaju prekursorami tych zastosowań. Przyjęcie elektronicznych środków pieniężnych jako prawnego środka płatniczego może mieć ogromny wpływ na strukturę znaczenie społeczeństwa, możliwie eliminując całe klasy zawodów lub generując intensywna falę zwolnień emerytalnych. Przykłady mogą obejmować kasjerów bankowych, pracowników sektora skarbowego, oraz personel zatrudniony przy wprowadzaniu rozwiązań prawnych. Sama dostępność automatycznych bankomatów zmieniła te struktury i umożliwiła nowe metody popełniania przestępstw, elektroniczne transakcje zmieniłyby sposób, w jaki ludzie obracają pieniędzmi i spowodowałoby możliwie wiele nieprzewidywalnych na tą chwile konsekwencji. Pojawiłyby się także nowe możliwości rozwoju ekonomicznego w związku ze zmianą struktur finansowych.

22. Badania genetyczne

Definicja: Możliwość określenia, w drodze badań, czy dana osoba jest bardziej lub mniej podatna na określone choroby.

Wpływ na sektor: badania genetyczne mogą dostarczyć informacji medycznej, która może mieć wpływ na decyzje o zmianie stylu i podjęcie specyficznych działań zaradczych i leczenia prewencyjnego w potencjalnym wpływem na poziom zachorowalności i umieralności, i co za tym idzie na poziom zdrowia społeczeństwa.

23. Genetycznie modyfikowane owady

Definicja: Genetyczna modyfikacja szkodników, aby przykładow produkowały sterylne potomstwo lub nie przenosiły specyficznych patogenów.

Wpływ na sektor: Eliminacja szkodników pól uprawnych takich jak słonecznice amerykańskie / ćmy kukurydziane lub bawełniane, zwiększenie produkcji rolnej i usunięcie zdolności owadów takich jak komary do przenożenia patogenów. Może mieć wpływ na główne problemy zdrowotne, z którymi boryka się wiele krajów rozwijających się, łącznie z wpływem na żywność, zdrowie, populację i rozwój ekonomiczny.

Zmniejszone zapotrzebowanie na pestycydy będzie miało znaczący pozytywny wpływ na środowisko, jednakże, ogólny wpływ na ekosystem musi zostać rozważony.

24. Transport niekonwencjonalny

Definicja: Ultra oszczędne środki transportu w odniesieniu do zużycia paliwa, przykładowo,

Miniaturowe samochody lub pojazdy typu Segway.

Wpływ na sektor: Takie środki transportu zredukują zużycie energii oraz poziom emitowanych spalin, jednocześnie oferując nowe opcje transportu dla ludzi w regionach i krajach gdzie brakuje właściwie rozwiniętej infrastruktury transportowej, oraz na obszarach wiejskich, z potencjalnym wpływem na zarówno strukturę społeczną jak i zarządzanie. Przez dostarczanie środka transportu dla ludzi do pracy i towarów na rynek, może również wpłynąć na ożywienie gospodarcze.

25. Bezzałogowe pojazdy powietrzne (UAVs)

Definicja: Rynkowa dostępność zdalnie kierowanych, bezzałogowych pojazdów powietrznych posiadających sensory pokładowe i specjalistyczne wyposażenie.

Wpływ na sektor: Rynkowo dostępne pojazdy UAVs mogą być używane by monitorować tereny takie jak: lasy, farmy rolnicze, mokradła, bagna, rezerwaty dzikiej przyrody (np., w naturalnych rezerwatach przyrody); zwalczać pożary; lub bezpośrednia rekultywacja środowiska, wpływ na pożywienie, gleby, wody, środowisko naturalne, oraz rozwój ekonomiczny. Służby militarne już obecnie korzystają z technologii wielofunkcyjnych, zatem nowe rozwiązania technologiczne w rynkowo dostępnych pojazdach UAVs mogą mieć wpływ na sektor obrony.

26. Rozwój leków poprzez badania skriningowe

Definicja: opracowywania i badanie molekuł dla rozwoju leków w oparciu o analizę komputerową danych farmakologicznych.

Wpływ na sektor: Usprawnione, komputerowe metody, które pozwalają na ocenę, w czasie rzeczywistym, dużych ilości farmakologicznych i klinicznych danych naukowych mogą dostarczyć metod dla badania dużych ilości molekuł, by dokonać wyboru pomiędzy różnymi programami opracowywania nowych leków.Wpływa na sektor zdrowia publicznego, oraz nauki medyczne i edukację medyczną.

27. Monitorowanie i kontrola zarządzania chorobą

Definicja: szerokie stosowanie osobistego monitoringu i urządzeń dozujących leki na żądanie w celu kontrolowania częstych chorób lub stanów chorobowych, takich jak cukrzyca, padaczka, nadciśnienie i podniesiony poziom cholesterolu.

Wpływ na sektor: Możliwość stałego monitoringu oraz kontroli chronicznych stanów

Może uwolnić duże grupy ludzi od codziennych restrykcji związanych z kondycją zdrowotną i przykładowo w znaczącym stopniu zredukować potrzebę pobierania próbek krwi, wykonywania testów laboratoryjnych i regulaminu przyjmowania leków-wpływając na zdrowie i strukturę społeczną.

28. Przyspieszony powrót do zdrowia

Definicja: wykorzystanie zaawansowanych urządzeń protetycznych (np. słuchowy przetwarzacz obrazów dla niewidomych lub urządzenia, które bezpośrednio współdziałają z systemem nerwowym w celu poprawy kondycji fizycznej lub sprawności mentalnej po urazach chorobach, zawałach lub wylewach.

Wpływ na sektor: Zdolność szybszego powrotu do zdrowia umożliwi osobom niepełnosprawnym odegranie aktywnej i produktywnej roli w społeczeństwie, w ten sposób wpływając na poziom zdrowotny, strukturę społeczną i rozwój ekonomiczny.

29. Bezpieczne przesyłanie danych

Definicja: szeroko akceptowane i rutynowo wdrażane metody usuwania informacji identyfikacyjnych, w celu umożliwienia bezpiecznego transferu danych osobowych.

Wpływ na sektor: możliwość zapewnienia ochrony informacji identyfikacyjnych umożliwi szybki wzrost w obszarze handlu elektronicznego - wpływając na rozwój ekonomiczny i może umożliwić rządom i instytucjom finansowym dostęp do dużej ilości danych w celu dokonywania analizy trendów (np.: przepływy pieniężne, rozmiar występowania określonych chorób lub zagrożenia, że one wystąpią) i podejmowania odpowiednich działań, potencjalnie wpływających na takie zarządzanie.

30. Książki drukowane na zamówienie

Definicja: Publikowanie pojedynczych książek tylko w odpowiedzi na specyficzne zamówienia, z szybkim czasem dostawy.

Wpływ na sektor: Domy wydawnicze odpowiadałyby bezpośrednio na zamówienia-przykładowo, dostarczając indywidualnych egzemplarzy według zadania lub dostarczając plików elektronicznych, które mogą być wykorzystane do drukowania określonej liczby egzemplarzy w określonym formacie. Zasadniczo, zamówienia mogą przychodzić bezpośrednio od samych klientów, od księgarni, lub od dystrybutorów, tak aby aplikacja tej technologii niekoniecznie musiała w radykalny sposób zmienić sposób, w jaki rozprowadzane są książki. Poprzez potencjalne zmniejszenie kosztów związanych z produkcją książek, które zostały wydrukowane, ale nigdy nie zostały sprzedane lub ich cena została w znacznym stopniu obniżona, może wpłynąć na rozwój ekonomiczny. Poprzez zapewnienie bardziej efektywnej dystrybucji specjalistycznych tekstów można wpłynąć także na rozwój edukacji.

31. Badania i rozwój terapii opartych na badaniach nad komórkami macierzystymi

Definicja: Rozwój nowych metod leczenia lub leków wykorzystując wyniki uzyskane w toku badań nad komórkami macierzystymi.

Wpływ na sektor: z powodu moralnej i etycznej debaty dotyczącej badań nad komórkami macierzystymi decyzje rządu dotyczące sponsorów badań i regulacji prawnych będzie miało znaczący wpływ zarówno na wyniki takich badań jak też wdrożenia terapii opartych o wyniki uzyskane w toku tych badań. Badania nad komórkami macierzystymi są skupione na głównych chorobach i urazach pozbawiających człowieka możliwości normalnego funkcjonowania (np, demencja starcza, choroba Alzheimera, paraliż z powodu uszkodzenia kręgosłupa), zatem terapie mogą mieć zasadniczy wpływ na zdrowie i strukturę społeczną. Postępy nad badaniami komórek macierzystych mogą potencjalnie otwierać nowe drogi dla badań medycznych i edukacji. Firmy i kraje, które potrzebują technologicznej lub medycznej wiedzy specjalistycznej, własności intelektualnej lub możliwości produkcji farmaceutycznej powinny odnotować wzrost rozwoju ekonomicznego.

32. Sensor broni chemicznej, biologicznej, radiologicznej i nuklearnej (CBRN)

Sieci w miastach

Definicja: Szerokie wdrożenie sieci sensorów CBRN w głównych miastach by zapewnić system wczesnego ostrzegania bezpieczeństwa publicznego i zagrożeń życia z powodu wypadku, ataku lub przyczyn naturalnych.

Wpływ na sektor: Zapewniając wczesne ostrzeganie, sieci sensorów umożliwiają rządom podejmowanie działań w kierunku zminimalizowania skutków wypadków typu CBRN w potencjalnie pozytywnym wpływem zarówno na zdrowie jak i na środowisko naturalne. Ta technologia ma także wpływ na sektor obrony poprzez dwojakie aplikacje w segmentach cywilnym i militarnym.

33. Sensory CBRN w zaopatrzeniu służb ratunkowych szybkiego reagowania

Definicja: wmontowanie sensorów typu CBRN do ubrań lub sprzętu używanego przez służby ratunkowe szybkiego reagowania takich jak: sanitariusze pogotowia ratunkowego, strażacy, służby policyjne, oraz jednostki ratownictwa chemicznego.

Wpływ na sektor: wmontowanie sensorów CBRN do ubrań lub sprzętu pozwoliłoby służbom ratowniczym na dokonanie szybkiej analizy sytuacji i ocenę poziomu ryzyka oraz podjęcie odpowiedniego działania reagującego, mającego bezpośredni wpływ na zdrowie członków takich specjalistycznych służb ratowniczych oraz wszystkich osób znajdujących się w pobliżu. Aplikacje tej technologii będzie także miało wpływ na segment obrony, ponieważ może być wykorzystywany także przez personel medyczny.

34. Immunoterapia

Definicja: Wykorzystanie własnych komórek odpornościowych pacjenta, aby zaatakować i zniszczyć szkodliwe substancje w organizmie, takie jak rak lub mikroorganizmy.

Wpływ na sektor: dostarczając skuteczną terapię przeciwnowotworową na chorobę, która aktualnie posiada wysoki wskaźnik umieralności oraz potencjalnie na inne poważne choroby takie jak AIDS skuteczne rozwijanie i szeroko dostępne wykorzystanie immunoterapii może pozytywnie wpłynąć na zdrowie populacji.

35. Ulepszona terapia lecznicza na podstawie analizy danych

Definicja: Rozwój ulepszonych terapii leczniczych w oparciu o analizę dużych standartowych zestawów danych dotyczących indywidualnych pacjentów i stanu chorób.

Wpływ na sektor: Ulepszona terapia medyczna w oparciu o analizę danych wpłynie pozytywnie zarówno na zdrowie pacjentów jak i edukację specjalistów nauk medycznych.

36. Inteligentne systemy

Definicja: Systemy, które reagują na zewnętrzne bodźce lub instrukcje-przykładowo,

Budynki lub drogi, które dostosowują swoje właściwości ze względu na warunki środowiskowe lub kuchnie, które gotują na podstawie instrukcji przesyłanych bezprzewodowo.

Wpływ sektora: Inteligentne systemy dostarczą możliwości rozwoju ekonomicznego firmom, które posiadają własność intelektualną lub produkują, rozprowadzają, sprzedają,

instalują lub posiadają takie systemy, oraz krajom, które zajmują wiodąca pozycję,

w sektorach strategicznych, lub produkcyjnych i zaopatrują duże rynki konsumenckie.

37. Pojazdy napędzane wodorem

Definicja: systemy transportowe wykorzystujące wodór, jako paliwo.

Wpływ na sektor: Zastąpienie paliw ropopochodnych (tj, benzyny i oleju napędowego)

oraz silnika o wewnętrznym spalaniu komórkami paliwowymi bazującymi na wodorze mogą dostarczyć prywatne jak i firmowe samochody o znacznie obniżonej emisji gazów spalinowych, co wpłynie korzystnie na środowisko naturalne, w szczególności na terenach zurbanizowanych. Jeżeli zostanie opracowana skuteczna i efektywna technologia produkcji, dystrybucji i przechowywania wodoru, pojazdy napędzane wodorem mogą potencjalnie także wpłynąć na wydajność energii w sektorze transportu.

38. Implanty do śledzenia i identyfikacji

Definicja: Szerokie wykorzystanie ludzkich implantów, które emitują lub odbierają sygnał który może być wykorzystany w systemach śledzenia lub identyfikacji.

Wpływ na sektor: Implanty układów scalonych (chipów) identyfikacji radiowej (RFID), które zawierają unikatowy kod są już używane do monitoringu drogi dzieci szkolnych i identyfikacji członków prywatnych klubów. Amerykańska Administracja ds. Żywności i Leków [FDA] ostatnio zaaprobowała używanie wszczepialnych chipów RFID do przechowywania osobistego rejestru dokumentacji medycznej. Szerokie użycie tej technologii spowoduje powstanie wielu kwestii dotyczących ochrony prywatności, dostarczy możliwości do bezprawnego wykorzystywania lub śledzenia prywatnych informacji, oraz postawi rządy państw przez wyzwaniem stworzenia nowych regulacji prawnych, mających wpływ zarówno na zarządzanie jak i struktury społeczne. Potencjalny wpływ na sektor obrony obejmuje wykorzystanie do celów militarnych systemów technologii do śledzenia i identyfikacji sił pokojowych i wrogich.

39. Terapia genowa

Definicja: Terapie oparte o manipulację lub zmiany materiału genetycznego pacjenta.

Wpływ na sektor: Jeżeli terapia genowa się powiedzie, w zakresie leczenia chorób nowotworowych-szczególnie tych w odniesieniu do których inne terapie zawiodły-i chorób o znanym podłożu genetycznym, takich jak mukowiscydoza lub dystrofia mięśniowa, wpływ na zdrowie i populację będzie zasadniczy.

40. Implanty chipowe do mózgu

Definicja: Wszepialne chipy komputerowe, które włączają się bezpośrednio do aktywności mózgu.

Wpływ dla sektora: Dostarczając nowych opcji dla niepełnosprawnych pacjentów by powrócili do społeczeństwa (np., przywracanie wzroku lub umożliwienie poruszania się poprzez kontrolowanie urządzeń protetycznych), te chipowe implanty mogą mieć ogromny wpływ na zdrowie i strukturę społeczną. Mogą także przyczynić się do rozwoju nowych branży przemysłu, zarówno, jeśli chodzi o leczenie jak i projektowanie i produkcję, co będzie miało wpływ na rozwój ekonomiczny. Możliwe jest także ich wykorzystanie w branży militarnej.

 

41. Leki dostosowane do genetyki

Definicja: Przyspieszony proces opracowywania leków, dostosowany do natury genetycznej.

Wpływ na sektor: Dostosowanie leków do natury genetycznej może potencjalnie umożliwić rozwój leków skierowanych dla szczególnych grup ludzi, posiadających szczególne problemy zdrowotne i wpłynąć na zdrowie i populację.

42. Bezpieczny monitoring video

Definicja: Możliwości "zamknięcia" obrazów monitoringu video, by umożliwić oglądanie tylko po uzyskaniu odpowiedniej autoryzacji (np., z nakazem).

Wpływ na sektor: Bezpieczne systemy monitoringu wideo mogą być potencjalnie wykorzystywane w większej liczbie miejsc niż aktualnie używane monitory wideo bez narażania prywatności, ponieważ dostęp do obrazów może być kontrolowany przez ścisłe wymagania. To może dostarczyć wielu skutecznych metod dochodzenia przestępstw i walki z terroryzmem. Może także dostarczyć nowych opcji dla zwiększonego wykorzystania monitoringu przez rządy i przestępców niszczących system bezpieczeństwa przy użyciu środków technicznych lub innych. Te osiągnięcia mogą mieć wpływ na rządy, strukturę społeczną i sektor obrony.

43. Biometryka jako jedyna identyfikacja personalna

Definicja: Dane biometryczne (np., odcisk linii papilarnych, rozpoznawanie twarzy, geometria dłoni, tęczówka), jako wyłączny wymóg dla całego dokumentu identyfikacji, takich jak paszport lub prawo jazdy.

Wpływ na sektor: wykorzystanie danych biometrycznych do identyfikacji dałoby rządom metody identyfikacji wykluczającej pomyłkę by pozwolić na monitorowanie i kontrolę przemieszczania się osób - przykładowo przez granice państw. To wspomogłoby egzekwowanie prawa w niektórych krajach, a w innych mogłoby zostać wykorzystane przez władze do działań, przeciwko poszczególnym osobom lub grupom osób, mając wpływ na rządzenie i strukturę społeczną. Aplikacje w sektorze militarnym obejmują kontrolę dostępu do baz militarnych.

44. Robotyka szpitalna

Definicja: szerokie wykorzystywanie narzędzi robotycznych, aby zredukować stres i poprawić wyniki pracy personelu szpitalnego, (ale ich nie zastępować).

Wpływ na sektor: Wykorzystanie narzędzi robotycznych (np., aby sterować narzędziami lub zredukować niepotrzebne ruchy) doskonale pasuje do aktualnych trendów w procedurach medycznych w kierunku zwiększonego zużycia miniaturowych urządzeń i mniej inwazyjnych procedur wykorzystujących kamery w włożone w ciało pacjenta. Potencjalnie wpływa na zdrowie i rozwój ekonomiczny krajów i spółek oraz firm, które są liderami w opracowywaniu, redukowaniu lub wykorzystywaniu tych narzędzi.

45. Nanotechnologie militarne

Definicja: Wykorzystywanie nanotechnologii w sposób, który może potencjalnie zmienić charakter działań wojennych - przykładowo, tajna broń wysokiego rażenia lub dostawa na dalekie odległości miniaturowych ładunków.

Wpływ na sektor: jeżeli miałyby powstać nanotechnologie, które mogłyby zmienić charakter prowadzenia działań wojennych i światowy przemysł obronny, rządy krajów chętnie zainwestowałyby znaczne środki ponad te już zainwestowane na rozwój nanotechnologii takich jak: ulepszone układy energetyczne, broń, sensory, leczenie zdrowotne, materiały wybuchowe, wpływ nie tylko na sektor obrony, ale także na rozwój ekonomiczny.

46. Robotyka militarna

Definicja: wykorzystanie systemów robotycznych w zastosowaniach militarnych.

Wpływ na sektor: zastosowania militarne wykorzystujące roboty mogą zasadniczo brać udział w operacjach i działaniach wojennych w warunkach, w których żołnierze nie mógłby przeżyć. Gdyby opracowano systemy robotyczne o umiejętnościach wyższych niż systemy oparte na systemach wykorzystujących umiejętności ludzkie można wyobrazić sobie przywidywanie przyszłych działań bitewnych (i być może konfliktów) zainicjowanych przez zrobotyzowane systemy obronne. Technologia dotknęłaby zarówno sektor obronny jak i rządowy (np., decyzje dotyczące rozwoju i wykorzystania takich zaawansowanych systemów zrobotyzowanej broni).

47. Ksenotransplantacje

Definicja: Transplantacja organów lub tkanek zwierzęcych do organizmu człowieka.

Wpływ na sektor: Zasadniczy wpływ na zdrowie, ponieważ przewiduje się, że ksenotransplantacje będą stosowane tylko w bardzo specyficznych sytuacjach, w których nie będzie wykonalna możliwość wykonania przeszczepu tkanki ludzkiej a skuteczność procedury została jasno przedstawiona.

48. Sztuczne mięśnie i tkanki

Definicja: Opracowywanie i wytwarzanie w pełni funkcjonalnych mięśni I innych tkanek,

z wykorzystaniem projektu na poziomie molekularnym i narzędzi do wytworzenia.

Wpływ na sektor: projekt molekularny i wytworzenie mięśni i tkanek może umożliwić naprawianie i zastąpienie uszkodzonych lub słabo funkcjonujących organów, wpływając tym samym na zdrowie i może umożliwić leczenie rannych żołnierzy by szybciej wrócili do zdrowia, w ten sposób wpływając na sektor obrony.

49. Genetycznie modyfikowane zwierzęta do badań

Definicja: zwierzęta, których mapa genetyczna została specjalnie zmieniona, by służyły, jako modele laboratoryjne do wykorzystania w badanych chorobach ludzkich.

Wpływ na sektor: Rozszerzając zakres możliwych eksperymentów i dopuszczając dodatkową swoistość tkankową do projektów eksperymentalnych, zwierzęta modyfikowane genetycznie mogą przyśpieszać odkrycia naukowe w zakresie nowych szczepionek i terapii leczniczych zwalczających choroby, które dziesiątkują duże populacje ludzkie, mając wpływ na zdrowie i populację.

50. Terroryzm oparty na nowoczesnej technologii

Definicja: Terroryzm, który atakuje słabe punkty społeczeństwa,o zdrowiaej rogiza ieniu do nowych leków i terapii leczniczych.o najnowioczesniejsze osiagniecie korzystający z zaawansowanego rozwoju technologicznego lub który wykorzystuje nowe rodzaje broni opracowane w oparciu o najnowocześniejsze osiągnięcia w tym zakresie.

Wpływ na sektor: Potencjał dla sił terroryzmu na wykorzystanie zaawansowanych technologii stawia rządy państw przed poważnymi wyzwaniami oceny słabych punktów i opracowania strategii przeciwdziałających, włączając środki zaradcze i działania mające wpływ na sposób sprawowania rządów.

Terroryzm oparty na nowoczesnej technologii zagraża także instytucjom społecznym, wpływając na strukturę społeczną i wymaga rozważnych działań w zakresie planowania obronnego i środków wykonawczych mających wpływ na sektor obrony.

51. Leki wspomagające pamięć

Definicja: Leki, które wzmacniają pamięć lub usuwają wybrane wspomnienia.

Wpływ na sektor: Dostarczając środków by zlikwidować niedogodności wynikające z utraty pamięci (Np. spowodowanej podeszłym wiekiem) lub lecząc bolesne lub niszczące wspomnienia, leki takie mogłyby mieć zasadniczy wpływ zarówno na zdrowie jak i strukturę społeczną. Mogłyby także wpływać na edukację stanowiąc pomoc w obszarach, które wymagają intensywnej nauki pamięciowej.

52. "Super Żołnierze"

Definicja: Żołnierze posiadający zwiększone umiejętności-przykładowo, siły,

wytrzymałości w warunkach bojowych lub wyostrzone postrzeganie zmysłowe.

Wpływ na sektor: Istnienie "super żołnierzy" miałoby wpływ zarówno na sektor obrony jak i rządzenia poprzez możliwe ofensywne i defensywne wykorzystanie zwiększonych możliwości oraz poprzez konieczność podjęcia decyzji, kiedy oraz w jakich okolicznościach mogą oni zostać odpowiednio wykorzystani.

53. Genetyczna selekcja potomstwa

Definicja: Możliwość, by rodzice wybrali genetyczną mapę swoich dzieci.

Wpływ na sektor: Ponieważ możliwość prostego wyboru płci w macicy już dotknęła strukturę demograficzną w Azji (np, przewaga chłopców), istnieje prawdopodobieństwo, że zdolność rodziców do wyboru genetycznej mapy swojego potomstwa miałoby znaczący wpływ na całą populację. Prawdopodobnie miałoby też wpływ na zdrowie, redukując liczbę dzieci cierpiących na choroby przenoszone genetyczne.

54. Robot pełnomocnik

Definicja: Robot posiadający cechy i ruchy podobne do ludzkich i który mógłby służyć, jako osobisty pełnomocnik.

Wpływ na sektor: Taki robot mógłby umożliwić danej osobie "przebywanie w dwóch miejscach jednocześnie", co mogłoby w znaczący sposób wpłynąć na strukturę społeczną zarówno poprzez umożliwienie nowych metod pracy jak i stworzenie nowych form komunikacji i interakcji społecznej. Firmy oraz kraje, które projektują, opracowują, wytwarzają i dostarczają usług w oparciu o takie roboty mogłyby odnotować zwiększony wzrost ekonomiczny a zastosowania w sektorze obronnym mogą obejmować wykorzystanie podczas negocjacji obarczonych wysokim ryzykiem.

55. Komputery kwantowe

Definicja: Komputery cyfrowe, które wykorzystują mechaniczną informację kwantową by zdefiniować bity, na których oparte jest przetwarzanie.

Wpływ na sektor: zostało wykazane, że komputery kwantowe będą w stanie łatwo wykonywać określone operacje, które komputerom tradycyjnym zajęłyby niemożliwy do przyjęcia okres czasu-przykładowo, rozkładanie bardzo dużych liczb. Ich wykorzystanie w łamaniu kodów będzie miało znaczący wpływ na sektor obronny i rozwój ekonomiczny

(ten ostatni poprzez sektory bankowości i finansów, oraz poprzez rozwój nowej gałęzi przemysłu). Komputery kwantowe mogą także otworzyć nowe obszary badań, wpływając na edukację, przynajmniej na poziomie absolwentów.

56. Robot naukowiec

Definicja: Roboty, które mogą samodzielnie przeprowadzać zdefiniowane eksperymenty badawcze-przykładowo testować hipotezy dotyczące dużych grup danych.

Wpływ na sektor: Pierwotny wpływ będzie widoczny w sektorze zdrowotnym, poprzez znaczne podniesienie ilości hipotez, które mogą być zbadane w poszukiwaniu mechanizmów sprawczych początku, rozwoju i rozprzestrzeniania się chorób oraz w odniesieniu do zastosowania nowych leków i terapii leczniczych.

 

Cały raport dostępny jest na stronach internetowych www.rand.org/pubs/technical_reports/TR303