Wacław Kasprzak Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechnika Wrocławska

PROGNOZY ROZWOJU TECHNOLOGII I PROGNOZY ENERGETYCZNE 1. 100 najwyżej ocenianych wydarzeń z prognozy japońskiej z 2001roku Hipotezy prognostyczne podajemy tu w porządku chronologicznym, przy każdej podano też dział w ramach którego była rozpatrywana. Łatwo zauważyć, że np. W dziale Materiały rozpatrywane są hipotezy, które można by zaliczyć do działu Elektronika. Jednak w obu przypadkach działały odrębne zespoły ekspertów, mogące mieć odmienny pogląd na czas realizacji tej samej hipotezy. Z tego też względu zachowano wiernie redakcję raportu NISTEP [120]. ROK

DZIEDZINA

2007

Informatyka

2008

Informatyka

Rolnictwo 2009

Informatyka

Biologia Biologia 2010

Informatyka Informatyka Informatyka

Zdrowie

Przedsiębiorczość

CEL Szerokie zastosowanie podręcznych przenośnych terminali przystosowanych do komunikacji głosowej Szerokie stosowanie systemu ułatwiającego multimedialną komunikację z dowolnego miejsca na ziemi przy użyciu kieszonkowych terminali Określenie pełnej sekwencji DNA zbóż pozwalającej na izolację pożytecznych genów Organizacja otoczenia umożliwiającego nieograniczone stosowanie sieci dużej przepustowości (150 M bitów na sek.) Rozwój metod przewidywania nowych funkcji protein z bazy DNA Rozwój szybkiej analizy genomu i określenie całych sekwencji genomu dla co najmniej 50 ważnych gatunków zwierząt i roślin Praktyczne stosowanie przenośnych komputerów zasilanych z baterii słonecznych lub ogniw paliwowych Szerokie zastosowanie sieci z zabezpieczeniem informacji przed dostępem dla osób niepowołanych Szerokie zastosowanie dostępu do sieci nie wymagającego potwierdzenia (podpisem, pieczęcią) dla przygotowywania dokumentów urzędowych, kontraktów, umów z gwarantowanym bezpieczeństwem przed niepowołanym dostępem i gwarancją zachowania tajemnicy Szerokie zastosowanie naukowych porad dotyczących stylu życia (żywienie, wypoczynek, ćwiczenia fizyczne) zabezpieczającego przed chorobami wywołanymi niewłaściwym trybem życia Produkcja na zapotrzebowanie, a nie na przewidywane zapotrzebowanie staje się normą dzięki postępom usług sieciowych, ehandlu i usprawnionej wydajności cyklu produkcyjnego. Zmniejszy to wydatnie ryzyko i koszty utrzymywania zapasów

2011

Elektronika

Biologia Rolnictwo Środowisko Transport 2012

Informatyka Elektronika Biologia Biologia

Rolnictwo Środowisko Urbanizacja

Urbanizacja 2013

Informatyka Elektronika Biologia Zdrowie Środowisko Kosmos

Kosmos Materiały Wytwarzanie 2014

Elektronika Zdrowie

handlu i usprawnionej wydajności cyklu produkcyjnego. Zmniejszy to wydatnie ryzyko i koszty utrzymywania zapasów Szerokie zastosowanie technologii automatycznego projektowania w językach wysokiego poziomu układów LSI z kilku set tysiącami bramek Praktyczne zastosowanie środków przeciw odpornym bakteriom Testowanie bezpieczeństwa modyfikowanych genetycznie produktów z punktu widzenia żywienia i środowiska Praktyczne zastosowanie technologii redukujących do 10% obecnego stanu, poziom emisji z silników Diesla Masowe zastosowanie technologii redukujących do 10% szkodliwe zanieczyszczenia ze spalin Ponad 90% części osobistych komputerów będzie podlegało recyklingowi Urządzenia komunikacyjne wielkości karty zdolne zmieniać programowo specyfikację protokółu komunikacyjnego Technologia przewidywania bioaktywności i funkcjonowania protein na podstawie struktury wyższego porządku Możliwość określenia całej bazowej sekwencji indywiduum, włączając w to strukturę genetyczną i SNP (Single Nucleotide Polymorphism) szybko, tanio i dobrze, dla celów diagnostycznych i projektowania leczenia Żywność wspomagająca zdrowie starzejącego się społeczeństwa Szerokie stosowanie oceny długości cyklu życia produktów ułatwiające recykling Zastosowanie w Japonii systemu ostrzegania na podstawie przewidywania wystąpienia katastrof i klęsk żywiołowych (np. trzęsień ziemi),pomocy w ewakuacji i sterowania tłumami w celu redukcji śmiertelnych przypadków Symulacja zachowania się struktur i powierzchni ziemi w czasie trzęsień ziemi Rozwój optycznej transmisji informacji z szybkością 1 Peta bit na sek. dla jednego włókna Przenośny terminal (używany w dowolnym miejscu) wykorzystujący pasmo 100 M bitów na sek. Identyfikacja poprzez molekularną etiologię genów odpowiedzialnych za cukrzycę, nadciśnienie i arterio sklerozę Poznanie mechanizmu przeciwdziałania arterio sklerozie Regulacja prawna globalnej emisji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych (włącznie z krajami rozwijającymi się) Realizacja precyzyjnych pomiarów ruchu skorupy ziemskiej (z dokładnością lepszą niż 1 cm.) z zastosowaniem interferometru o bardzo długiej bazie Giga bitowa satelitarna komunikacja Leki (missile drugs) czułe na sygnał, zdolne osiągnąć np. komórki rakowe Technologia produkcji półprzewodników z pomiarem o czułości 1 nm umożliwiającym wytwarzanie układów LSI............ Szerokie zastosowanie systemów abonenckich z optycznym systemem przesyłu o 10 G bitach na sek. Wyjaśnienie rakotwórczego mechanizmu mutacji

Zdrowie Zdrowie Morze i ziemia Zasoby

Zdrowie Przedsiębiorczość Urbanizacja

Transport 2015

Elektronika Elektronika Biologia Rolnictwo

Rolnictwo Zasoby Wytwarzanie Dystrybucja Przedsiębiorczość Usługi

2016

Informatyka

Elektronika Biologia Biologia

Wyjaśnienie mechanizmu przerzutów raka Wyjaśnienie mechanizmu przeciwdziałania rozwojowi choroby Alzheimer’a Szerokie zastosowanie technologii wykorzystania i odnowy całych zatok Zastosowanie racjonalnych metod gromadzenia użytecznych substancji z miejskich odpadów i ich recykling w oparciu o ocenę cyklu życia wyrobu (LCA-Life Cykle Assesment) Genetyczne diagnozowanie i leczenie raka i innych nieuleczalnych obecnie chorób (na podstawie analizy DNA) Przemysłowe klastry przerabiające odpady i zapewniające pełny recykling wyrobów Przewidywanie katastrof oraz przekazywanie informacji o nich wraz z instrukcjami zachowań skonstruowanymi tak by zapobiegać panice Szerokie stosowanie samochodów z elektrycznym napędem wyposażonych w ogniwa paliwowe Technologia umożliwiająca masową produkcję układów LSI z ścieżką dostępu 10nm. VLSI z 256 G bitami pamięci w jednym układzie Biodegradowalne tworzywa sztuczne będą stanowiły 50% przemysłowo wytwarzanych mas plastycznych Wyjaśnienie mechanizmu, w którym substancje zaburzające funkcje endokrynologiczne działają szkodliwie na rozrodczość, zachowania, funkcje mózgu, immunologiczne funkcje. Ustalenie bezpiecznego limitu tych czynników dla zdrowia i życia ludzi i zwierząt Rozwój urządzeń przemysłowych oczyszczających wodę rzeczną z wykorzystaniem bakterii... Szerokie wykorzystanie ogniw paliwowych jako przenośnych źródeł energii System projektowo-wytwarzający-gromadzący zapewniający recykling 90% użytych materiałów prawnie powołany Przemysłowe zastosowanie systemu w którym 80% odpadów i używanych materiałów podlega recyklingowi Przesyłanie danych będzie podstawą nowego przemysłu, który doprowadzi do wprowadzenia w tym zakresie technologii nowej generacji Duży postęp w technologii utylizacji zużytych wyrobów przemysłowych doprowadzi do powstania handlowych usług redukujących końcową objętość zużytych wyrobów do 10% obecnego ich poziomu Praktyczne zastosowanie zarządzania budowlami i systemami mieszkaniowymi połączone z systemem detekcji trzęsień zapewniające odpowiednie bezpieczeństwo Zastosowanie nie ulotnych, reprogramowalnych półprzewodnikowych pamięci z losowym dostępem o pojemności 100 G bitów Zastosowanie leków zabezpieczających przed pewnymi typami raka Zastosowanie w leczeniu raka metod rozróżniania komórek rakowych od zdrowych i niszczenie komórek chorych

Morze i ziemia Materiały 2017

Biologia

Biologia Biologia Biologia

Biologia Zdrowie Rolnictwo

Wytwarzanie

Wytwarzanie

2018

Elektronika Biologia

Biologia Biologia

Biologia Rolnictwo Środowisko Wytwarzanie

2019

Informatyka Elektronika

wych od zdrowych i niszczenie komórek chorych Wyjaśnienie mechanizmów przemieszczania dominujących gatunków ryb takich jak makrele, sardynki, duże makrele Zastosowanie amorficznych, o dużej powierzchni, silikonowych ogniw słonecznych o sprawności konwersji lepszej niż 20% Identyfikacja większości funkcjonalnych immunologicznie komórek odpowiedzialnych za odrzucenie transplantów, zapewniająca transplantację wolną od efektów ubocznych Rozwój technologii regenerujących wskazane organy z zróżnicowanych komórek zwierzęcych Zastosowanie efektywnych środków przeciwdziałających przerzutom raka Nisko inwazyjne techniki chirurgiczne z zastosowaniem mikromechanizmów lub robotów spowodują zastąpienie większości obecnie stosowanych zabiegów Możliwe stanie się zatrzymanie postępów choroby Alzheimera Szerokie zastosowanie genetycznych metod diagnozowania zapobiegnie rozwojowi chorób nowotworowych Praktyczne zastosowanie technologicznych zabiegów i systemów dla właściwego wykorzystania lasów z ich zachowaniem i zabezpieczeniem ich funkcji ( bioróżnorodności, oczyszczania środowiska i zachowania krajobrazu) Eko zakłady przemysłowe zapewniające mały wpływ na środowisko lokalne poprzez odpowiednią produkcję i przeróbkę zużytego wyrobu Szerokie zastosowanie systemu „produkcja – destrukcja” obejmującego projektowanie, produkcję, użytkowanie i cykl recyklingu, a więc zbieranie, rozbieranie, sortowanie i ponowne użycie Zastosowania logicznych układów LSI o 10 G operacjach na sek. i zużyciu energii 10 miliwat lub mniej Zrozumienie warunków rozmnażania niezróżnicowanych komórek i wykorzystanie tej wiedzy do ich rozmnażania dla celów medycznych Biologiczne wykrywanie wysoko stężonej emisji dwutlenku węgla z elektrowni Stosowanie genetycznie spreparowanych roślin i mikroorganizmów dla usuwania zanieczyszczeń takich jak np. NOx. Technologie radykalnie wzmacniające funkcje fotosyntezy dla zwiększenia produkcji żywności i poprawy ochrony środowiska Technologie odbudowy walorów ekologicznych zamkniętych zbiorników wodnych opartych o wykorzystanie organizmów i funkcji ekosystemu Redukcja zgromadzonych odpadów dzięki technologiom likwidującym odpady i zanieczyszczenia (do zera) Szerokie stosowanie nie kopalnych surowców energetycznych w regionach przemysłowych (wiatr, ciepło odpadowe, energia słoneczna i inne) Postępy w inspekcji i przeglądaniu oprogramowania umożliwiające bezbłędne tworzenie dużych programów w krótkim czasie Zastosowanie mikroprocesorów TOPS o szybkości tera operacji na sek.

Biologia Morze i ziemia Kosmos

2020

Materiały Biologia Zdrowie Materiały Wytwarzanie

2021 2022

Zasoby Zasoby

2023

Biologia Biologia

2024

Morze i ziemia

2025

Biologia

2026

Urbanizacja

2027

Środowisko

2028

Biologia

2029 2030

Zasoby Zasoby

2031

Zasoby

na sek. Hodowla dowolnych organów dla zastosowań klinicznych z komórek niezróżnicowanych Obserwacja procesów stochastycznych opisujących stan magmy w wulkanach Transport w przestrzeni o kosztach zredukowanych do 10% obecnych Wielowarstwowe ogniwa słoneczne o sprawności lepszej niż 50% Szerokie stosowanie w leczeniu nowotworów kontroli sygnałów wymienianych przez komórki Poprawienie 5 letniego okresu przeżycia o 70% w wszystkich typach raka Praktyczne zastosowanie elementów pamięciowych w postaci pojedynczego elektronu Technologia wytwarzania wodoru przez dekompozycje organicznych materiałów z zastosowaniem energii słonecznej i biologicznych systemów Bezpieczne składowanie materiałów radioaktywnych Zastosowanie w górnictwie technologii wydobycia hydratów metanu Wyjaśnienie mechanizmu formowania sieci neuronowej na poziomie molekularnym Wyjaśnienie relacji między nauczaniem, pamięcią i plastycznością synaptyczną Metody prognozowania trzęsień ziemi o sile 7 i większej pozwalające przewidywać kataklizmy z kilku dniowym wyprzedzeniem Tkanki i organy rekonstruowane dzięki inżynierii tkankowej zastąpią w 50% transplantacje i sztuczne organy Prognoza średnio okresowa (5-10 lat) pozwalająca przewidzieć silne trzęsienia (8 i silniejsze) oparta na analizie naprężeń skorupy i czasowego rozkładu poprzednich trzęsień Redukcja dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery do poziomu 20% z roku 1990 Wyjaśnienie mechanizmu działania mózgu przy logicznym rozumowaniu Budowa sieci elektrycznej z kablami nadprzewodzącymi Technologie przemiany i rozpadu materiałów radioaktywnych o długim czasie rozpadu na materiały o krótkim czasie rozpadu za pomocą akceleratorów lub szybkiego reaktora Praktyczne zastosowania szybkich reaktorów powielających i nuklearnego cyklu paliwowego

2. Wybór najważniejszych hipotez Podane tu zostanie po 20 hipotez prognostycznych w każdym z wyodrębnionych działów, które zdaniem ekspertów będą miały największy wpływ na życie społeczeństwa japońskiego według prognozy opublikowanej w raporcie NISTEP [120 ]. 2.1.Biologia Cel Rok realizacji Lp. l Identyfikacja i klasyfikacja poprzez molekularną etiologię genów związanych z cukrzycą, arteriosklerozą i nadciśnieniem, które są ty- 2013 powymi chorobami stylu życia i są czynnikiem dziedzicznego obciążenia 2 Rozwój metod przewidywania nowych funkcji protein z danych sekwencji DNA 2009 3 Praktyczne zastosowanie efektywnych środków zabezpieczających przed przerzutem raka 2017 4 Szerokie zastosowanie leków zabezpieczających przed wystąpieniem pewnych typów raka 2016 5 Wykorzystanie w leczeniu raka sterowania sygnałami wysyłanymi przez komórki 2020 6 Rozwój technologii znacznie poprawiających funkcje fotosyntezy dla zwiększenia produkcji żywności i ochrony środowiska 2018 7 Możliwość określenia dla indywiduum pełnej sekwencji obejmującej genetyczną strukturę i SNP (Single Nucleotide Polimorphism) do- 2012 kładnie i tanio w celach diagnostycznych i projektowania leczenia 8 Praktyczne zastosowanie leków przeciw leko-odpornym bakteriom 2011 9 10 11 12

13 14 15

Zrozumienie czynników odpowiedzialnych za rozmnażanie macierzystych komórek i ich rozmnażanie „in vitro” w celach leczniczych Różnicowanie komórek macierzystych w dowolny organ „in vitro” w celach klinicznych Rozwój technologii regeneracji organów z zróżnicowanych komórek zwierzęcych Wyjaśnienie środowiskowych czynników regulujących mechanizm immunologicznej odpowiedzi, która uruchamia alergie umożliwiające kontrolę natychmiastowej reakcji chorobowej Produkcja biodegradowalnych tworzyw sztucznych stanowi ponad połowę całkowitej produkcji plastików Rozwój szybkiej analizy genomu i określenie całej ich sekwencji dla co najmniej 50 ważnych gatunków zwierząt i roślin Możliwość zapobiegania postępom choroby Alzheimera

16 Technologie przewidywania bioaktywności i funkcjonowania protein na podstawie ich struktury wysokiego rzędu 17 Metody leczenia raka na podstawie rozpoznania komórek rakowych i nacelowane na nie zabiegi 18 Sformułowanie kompromisowych zasad etycznych, którymi kierować się będą uczeni japońscy w prowadzonych badaniach 19 Identyfikacja większości immunologicznie funkcjonalnych molekuł odpowiedzialnych za odrzucenie przeszczepów umożliwiająca bezpieczną transplantacje

2018 2019 2017 2016

2015 2009 2017 2012 2016 2008 2017

Dodać warto, że w tej samej grupie prognoz przewiduje się wyjaśnienie mechanizmu powstawania życia (rok 2025), logicznego rozumowania (2028) i układów biologicznych z funkcjami samoorganizującymi, samo-łączenia i samo regeneracji (2026). 2.2. Zdrowie Cel Lp. 1 Wyjaśnienie mechanizmu mutacji rako-gennych 2 Wyjaśnienie mechanizmu przerzutów raka 3 Poznanie mechanizmu przeciwdziałania arteriosklerozie

Rok realizacji 2014 2014 2013

4

Poznanie mechanizmu przeciwdziałania chorobie Alzheimera

5

Szerokie zastosowanie metod przeciwdziałania rakowi na podstawie diagnozy genetycznej Wczesna diagnoza raka na podstawie testów krwi Naukowe porady podające styl życia (żywienie, wypoczynek, ćwiczenia) zabezpieczające przed chorobami Poprawa 5 letniego okresu przeżywania dla wszystkich typów raka do ponad 70% Wyjaśnienie indywidualnego mechanizmu starzenia Szerokie zastosowanie paliatywnej opieki w ostatnich stadiach życia (dla ludzi starych) Technologia regeneracji zniszczonych organów z użyciem komórek macierzystych Efektywne metody przeciwdziałania przerzutom raka Kompletne leczenie choroby Alzheimer’a Globalny system nadzoru i wczesnego wykrywania zabezpieczający przed rozprzestrzenianiem się złośliwych czynników chorobotwórczych Wszystkie medyczne dane wraz z historiami chorób i leczenia przechowywane na pojedynczej karcie Leczenie wirusowych zapaleń wątroby Nieinwazyjne metody dokładnego diagnozowania arteriosklerozy Skuteczne leczenie alergii Oralne leczenie insuliną Rozwój terapii komórkowej przy leczeniu zawału serca

2014

6 7 8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20

2017 2016 2010 2020 2021 2020 2017 2020 2017

2011 2014 2012 2016 2014 2015

2.3. Rolnictwo, leśnictwo, rybołówstwo i produkcja żywności Cel Rok realizacji Lp. 1 Określenie pełnej sekwencji DNA zbóż dla izolacji przydatnych genów 2008 2 Racjonalne gospodarowanie zasobami na podstawie wyjaśnienia procesu reprodukcji podstawowych gatunków ryb, umożliwiające przewidywanie zmian zasobów w czasie 10-20 lat 2024 3 Wyjaśnienie mechanizmu w którym toksycznośc czynników zaburzających funkcje endokrynologiczne oddziaływuje na funkcje reprodukcji, zachowań, funkcjonowanie mózgu i układu immunologicznego. Ustalony też zostanie bezpieczny limit czynników toksycznych dla organizmu człowieka

4 5 6 7

8 9 10 11 12

13 14 15 16

17 18 19

20

produkcji, zachowań, funkcjonowanie mózgu i układu immunologicznego. Ustalony też zostanie bezpieczny limit czynników toksycznych dla organizmu człowieka Sprawdzenie bezpieczeństwa genetycznie modyfikowanych produktów z punktu widzenia żywienia i ochrony środowiska Zintegrowane i administracyjnie zapewnione bezpieczeństwo żywienia Rozwój zakładów czyszczących wodę rzeczną za pomocą bakterii niszczących dioksyny, w nośnikach z porowatego węgla drzewnego Systemy i struktury technologiczne zapewniające właściwe wykorzystanie lasów z ich zachowaniem i zabezpieczeniem ich funkcji oczyszczania środowiska i bioróżnorodności oraz zachowania krajobrazu Produkcja żywności wspomagającej zdrowie starzejącego się społeczeństwa Zastosowanie technologii umożliwiających oczyszczanie zamkniętych obszarów wodnych Redukcja połowy używanych w rolnictwie chemikaliów na korzyść metod biologicznych Szerokie stosowanie w rolnictwie materiałów i kontenerów z biodegradowalnych materiałów Lokalne systemy monitorowania pogody i systemy zabezpieczenia redukujące zniszczenia spowodowane zimnem, powodziami, suszą i wiatrami Technologie produkcji energii z biomasy i odpadów Kontrola mikroflory ziemi zabezpieczająca przed chorobami ograniczającymi zbiory Rozwój produkcji dobroczynnych substancji – takich jak leki, przez hodowlę komórek zwierzęcych Rozwój technologii dokładnego określania wysokiego rzędu pierwotnych proteinowych struktur i dowolne 3-wymiarowe projektowanie struktur z fizjologicznie aktywnymi funkcjami Szerokie zastosowanie technologii otrzymywania nie dostępnego fosforu z ziemi przy użyciu mikro organizmów System globalnego monitoringu zmian zasobów w rolnictwie, leśnictwie, rybołówstwie i środowisku Szerokie zastosowanie ekologicznych systemów generacji energii z zastosowaniem biogazu produkowanego z odpadów zwierzęcych, rolniczych itp., w postaci ogniw paliwowych Żywność zabezpieczająca przed chorobami stylu życia na podstawie indywidualnej charakterystyki ciała

2015

2011 2009

2015 2017

2012 2018 2015 2011

2015 2014 2016 2011

2016 2014 2013

2015 2015

2.4. Informatyka i komunikacja Lp. Cel Rok realizacji 1 Szerokie zastosowanie sieci zabezpieczającej dane osobowe przed dostępem dla osób niepowołanych 2010 2 Zapewnienie otoczenia umożliwiającego nieograniczone użytkowanie sieci o dużej przepustowości (150 M bitów na sek.) w cenie 2 tysięcy 2009 yenów miesięcznie

3

4

5

6

7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18

19

20

Postępy w przeglądaniu oprogramowania i technologii testowania umożliwiające wolne od błędów opracowywanie oprogramowania dużej skali w krótkim czasie System zarządzania budynkami i domowy system bezpieczeństwa sprzężony z układem detekcji trzęsień ziemi umożliwiający zabezpieczenie życia mieszkańców Szerokie zastosowanie bezpiecznego przygotowania dokumentów (on line) takich jak kontrakty zawierane przez sieć, zapewniające pełne bezpieczeństwo Szerokie zastosowanie systemu ułatwiającego multimedialną komunikację z dowolnego miejsca na ziemi za pomocą kieszonkowego terminala Ponad 90% części osobistego komputera będzie podlegać recyklingowi Transmisja światłowodowa osiągnie przepustowość Peta bitów na sek. W jednym przewodzie Szerokie zastosowanie zarządzania łańcuchem zaopatrzenia (SCMsupply chain management) poprzez system sterowania danymi (zamówienie, projekt, wytworzenie, nadzór nad zastosowaniem) między powiązanymi układami Rozwój super szybkiego protokółu komunikacji umożliwi przekazywanie dziesiątków G bitów na sek. Rozwój automatycznego wykrywania wirusów i automatyczne projektowanie programów anty wirusowych Mobilne terminale komunikacyjne zapewniające szybkość przekazu 30 M bitów na sek. Szerokie stosowanie przenośnych terminali do komunikacji głosowej Szerokie zastosowanie technologii zabezpieczającej przed bezprawnym kopiowaniem i naruszaniem prywatności Bez papierowe funkcjonowanie biur niezależnie od ich wielkości Szerokie zastosowanie rządowej obsługi biurowej poprzez sieć Praktyczne zastosowanie optycznego przełącznika sygnałów świetlnych bez ich konwersji w elektroniczne Rozwój czytników z wielo-języcznym automatycznym tłumaczeniem, umożliwiający użytkownikom czytanie informacji sieciowej w ich własnym języku Szerokie zastosowanie osobistych komputerów wymagających nisko energetycznego zasilania, zdolnych do pracy przez 1 rok na jednej baterii Zastosowanie elektronicznych pieniędzy do transakcji dających te same wrażenia co konwencjonalne

2019

2016

2010

2008 2012 2013

2008 2009

2013 2011 2007 2012 2011 2009 2011

2011

2016 2013

Obok podanych w tabeli hipotez trzy dodatkowe zasługują na wymienienie dotyczy to: bio komputerów opartych o nowy algorytm (2018), wyjaśnienia ludzkiej kreatywności w stopniu umożliwiającym zastosowanie tej wiedzy w informatyce i budowie komputerów (2028) i opracowania komputerów zdolnych odczytywać informacje bezpośrednio z mózgu człowieka.

2.5. Elektronika Lp. Cel Rok realizacji 1 Technologia masowej produkcji LSI z minimalnym wymiarem ścieżki 2015 10 nm. 2013 2 Przenośny multimedialny, bezprzewodowy terminal pracujący z prędkością 100 Mb na sek. 3 Układ logiczny LSI z 10 G operacjami na sek. i zużyciem energii oko2018 ło 10 miliwat 4 Mikroprocesory wykonujące T operacji na sek. 2019 5 Szeroko stosowany system abonencki optyczny w domach (10 G b na 2014 sek.) 6 Praktyczne zastosowanie technologii automatycznego projektowania układów LSI z kilku set tysiącami bramek ze specyfikacją napisaną 2011 w języku wyższego rzędu 7 Praktyczne zastosowanie układów VLSI z 256 G bitami pamięci 2015 8 Praktyczne stosowanie bezprzewodowych, wielkości karty urządzeń komunikacyjnych zdolnych zmieniać specyfikację (szerokość pasma, 2012 metoda modulacji itp.) przez programowalne operacje 9 Zastosowanie układów LSI z częstością zegara 50 GHz 2015 10 Multipleksowana transmisja w 1000 kanałach z szybkością 100 G bitów na sek. W jednym włóknie 2016 11 Manipulowanie pojedynczymi molekułami i atomami w budowie 2015 przyrządów i inżynierii genetycznej 12 Układy LSI o skali 100 M bramek, których funkcje są rozpoznawane 2014 w czasie rzeczywistym 13 Praktyczne zastosowanie kart automatycznej interpretacji głosu – 2015 głos/głos 14 Opracowanie twardego dysku z zapisem o gęstości 1 Tera bit na cal 2015 kwadratowy 15 Opracowanie wszędobylskiego komputera do wymiany informacji z dowolnego miejsca (w postaci jednego układu) 2014 16 Praktyczne stosowanie optycznych pamięci o gęstości 1 Tera bit na 2018 cal kwadratowy 17 Praktyczne zastosowanie płaskiego monitora trójwymiarowego 2013 z jakością 600 dpi 18 IC,lub RF-ID (radio frequency identification) karty TAG do nawigacji 2011 dla osób upośledzonych wzrokowo 19 System kierowania automatycznego samochodem z użyciem GPS 2014 z dokładnością do 0.1 m lub lepszą 20 Praktyczne zastosowanie stałych, z losowym dostępem półprzewodnikowych pamięci z pojemnością 100 G bitów 2016 Prognoza japońska obok podanych wyżej zamieszcza wśród wielu innych trzy niezwykle ciekawe, a mianowicie: opracowanie pamięci opartej o DNA z funkcjami samo powielania i samo odnawiania w 2022 roku, wprowadzenie neuronowych układów pamięci o pojemności 1 Gbitów w 2022 roku i układu rozumiejącego i dzielącego ludzkie emocje w 2026 roku.

2.6. Materiały i procesy Lp. Cel Rok realizacji 1 Stosowanie genetycznej diagnozy oraz leczenie raka i nieuleczalnych 2014 chorób w oparciu o analizę genomu 2 Baterie słoneczne z bezpostaciowego silikonu o sprawności lepszej 2016 niż 20% 3 Wielowarstwowe baterie słoneczne o sprawności lepszej niż 50% 2019 4 Opracowanie nadprzewodników pracujących w temperaturze pokojo2022 wej lub wyższej 5 Technologia wiązania dwutlenku węgla wykorzystywana w ochronie 2019 środowiska 6 Produkcja wodoru przez rozkład wody światłem słonecznym 2019 7 Opracowanie trójwymiarowego procesu w nanometrycznej skali 2016 8 Układ pamięci o jednym Tera bicie 2016 9 Szerokie stosowanie systemu recyklingu tworzyw sztucznych zapew2015 niające przeróbkę 30% ich produkcji 10 Szerokie zastosowanie procesu syntezy polimerów z użyciem odnawialnych zasobów w miejsce surowców petrochemicznych 2019 11 Leki celowane (missile drugs) zdolne niszczyć komórki nowotworowe 2013 12 Nisko temperaturowa technologia katalitycznego procesu produkcji 2015 wodoru bezpośrednio z metanu 13 Praktyczne zastosowanie elementów pamięci z jednym elektronem 2020 14 Przyrządy przełączające z pojedynczych atomów/molekuł 2018 15 Stosowanie ładowanych polimerowych baterii o pojemności 500 2013 Wh/litr 16 Praktyczne stosowanie w skali przemysłowej technologii wydobywa2019 nia hydratu metanu 17 Szerokie stosowanie nadprzewodników pracujących w temperaturze 2016 77 K lub wyższej 18 Praktyczne stosowanie technologii hodowania tkanek z komórek ma2016 cierzystych lub ES komórek 19 Synteza tworzyw sztucznych bezpośrednio z dwutlenku węgla i wody 2022 z użyciem światła jako źródła energii 20 Izolatory do układów VLSI z przenikalnością 1,3 lub lepszą 2012 2.7. Wytwarzanie W technologiach wytwarzania największy nacisk zgodnie z prognozą kłaść się będzie na recykling oraz bardzo szerokie wprowadzenie technologii informatycznych zapewniających rozpoznanie potrzeb klientów, projektowanie, wytwarzanie, dystrybucje, obsługę i recykling w dalece zautomatyzowanych układach. Trzecim kierunkiem zainteresowań rozwoju technologii wytwarzania będą nanotechnologie. Lp. Cel Rok realizacji 1 Szerokie stosowanie systemu projektowanie –wytwarzanie – zbieranie – recykling, w którym wytwórca jest zobowiązany prawnie do zbiera2015 nia, nieużywanych części i wyrobów i recyklingu 90% produktów 2 Zakłady o niskiej entropii z ochroną eko systemu przez opracowanie całego cyklu od wytworzenia do ponownej przeróbki 2017

3 4 5 6 7 8 9

10 11

12 13

14

15 16 17 18

19

Zakłady o zerowej emisji dzięki zaawansowaniu technologii wiązania dwutlenku węgla Opracowanie technologii produkcji układów o technologii wytwarzania ścieżki 0,01 mikrona i pomiarem o rozdzielczości 1 nm Zastosowanie nie kopalnych źródeł energii w przemysłowych regionach Produkcja materiałów przy stosowaniu technologii na poziomie molekularnym lub atomowym Montowanie b. małych urządzeń integrujących opto -elektronikę, mikro-elektronikę i mikromaszyny Kogeneracyjne systemy w przemyśle (ogniwa paliwowe i mikro turbiny gazowe) Optymalizacja zużycia energii w procesach wytwarzania poprzez przechowywanie dużych ilości energii elektrycznej (nadprzewodnictwo, wirujące koła, kondensatory) Technologia masowej produkcji wodoru przez rozkład organicznych substancji z użyciem energii słonecznej i systemów biologicznych Ścisłe związki między uniwersytetami i ugrupowaniami przemysłowymi, wzrastająca rola uniwersytetów w procesach innowacji w Japonii Wynalezienie globalnego języka, w którym będzie można przekazywać (łącznie z oprogramowaniem) wiedzę technologiczną Szerokie stosowanie lokalnego systemu produkcji, w którym przygotowuje się trój wymiarowy cyfrowy model i przekazuje dane do jednostki wytwarzającej Radykalne zmiany w zatrudnieniu robotników w przemyśle wytwórczym spowodowane postępem w zastosowaniu robotów spełniających złożone funkcje Stosowanie ultra precyzyjnego- rzędu 1 angstrema, przetwarzania dzięki zastosowaniu promieni jonowych, laserowych i elektronowych Szerokie stosowanie systemów wytwarzania, w których będą mogły bez trudu pracować osoby starsze i nie pełno sprawne Technologie z monitoringiem reakcji chemicznych, przy precyzyjnym wytwarzaniu np. układów LSI Ocena ryzyka łańcucha wypadków, wraz z oceną zniszczeń i ich wpływu na otoczenie, zmniejszająca ryzyko funkcjonowania przedsiębiorstw Powszechne stosowanie wirtualnego systemu wytwarzania, wspomagającego czynności produkcyjne takie jak : projektowanie, rozwój, produkcja, operacje naprawy i dyspozycję odpadami

2021 2013 2018 2017 2014 2013

2019 2020 2012

2017 2009

2012 2012 2014

2016

2011

2.8. Transport Lp. Cel Rok realizacji 1 Technologia redukująca szkodliwe komponenty gazów spalinowych 2011 do 10% ich obecnego poziomu 2 Zastosowanie samochodów elektrycznych z ogniwami paliwowymi 2014 3 Rozwiązanie problemu złomowania samochodów i ich recykling 2015 4 Redukcja połowy wypadków drogowych przez zastosowanie anty kolizyjnego systemu ITS (Inteligent Transport System) 2015

5 6 7 8 9 10

11 12

13 14 15

16 17

18 19 20

Rozwój systemu detekcji trzęsień zatrzymujący pociągi przed miejscami potencjalnej katastrofy Sterowanie ruchem miejskim zapewniające optymalny przepływ pojazdów Rozwój środków ruchu, umożliwiający łatwe i bezpieczne poruszanie się osób nie pełno sprawnych w ich sferze życia Praktyczne zastosowanie bezpiecznego użytkowania pojemników poprzez sproszkowanie, spopielenie, chemiczną przeróbkę Redukcja hałasu generowanego przez ciężkie pojazdy do poziomu hałasu generowanego przez samochody osobowe Nowe materiały na szyny i koła wraz z poprawą technologii umożliwi eksploatacje pociągu (SHINKANSEN) z prędkością 350 km/godz przy spełnieniu norm dopuszczalnego hałasu w obszarach miejskich (70 dB) Radykalna redukcja zatrudnienia w obsłudze ruchu lotniczego (do połowy) dzięki automatyzacji sterowania ruchem Promocja różnych środków transportu, takich jak systemy parkuj i jedź z użyciem informacji w czasie rzeczywistym w transporcie publicznym i drogowym Kolejowa zrobotyzowana obsługa sprzętu Praktyczne zastosowanie pływających portów lotniczych z 3 km pasami i czasem funkcjonowania około 60 lat Przepuszczalne nawierzchnie, prowadzące do poprawy ruchu w miastach przez odwodnienie nawierzchni i ograniczenie fenomenu „wysp ciepła” Ilościowa ocena bezpieczeństwa statków w oparciu o dane wypadków i symulacje (pozwoli to ustalić standardy bezpieczeństwa) System budowy statków oparty o dużą bazę danych, w której podzespoły projektowane i wytwarzane przez inteligentne systemy są rozpowszechniane przez sieć co zredukuje nakłady prac projektowych do połowy Zastosowanie sterowania ruchem morskim w obszarach jego dużego zagęszczenia Zastosowanie w pojazdach urządzeń akumulujących energię co zredukuje obciążenie układów napędowych w momentach piku obciążeń Technologia napraw w całym okresie eksploatacji statku z mierzeniem grubości płyt i detekcją rozwoju pęknięć

2014 2012 2015 2013 2014

2014

2014 2011 2012 2013 2011 2012

2013 2013 2014 2012

2.9. Surowce Lp. Cel Rok realizacji 1 Praktyczne zastosowanie metod gromadzenia i recyklingu użytecznych substancji z miejskich śmieci oparte na ocenie cyklu funkcjo2014 nowania wyrobu 2 Ekonomiczne techniki odzyskiwania metali z głębokich zasobów oce2022 anów 3 Procesy hutnicze z konsumpcją paliwa o połowę mniejszą dzięki za2018 stosowaniu wodoru lub metanu 4 Technologie produkcji ultra cienkich folii metalowych o grubości 2012 mniejszej niż 1 mikron

5 6 7 8 9

10

11 12

13 14 15

16 17 18 19 20

Szerokie stosowanie metali alkalicznych z recyklingu lub metali ziem alkalicznych w Japonii Częściowe zastąpienie miedzi i aluminium przez organiczne przewodniki Praktyczne zastosowanie nowych funkcjonalnych materiałów otrzymywanych drogą sterowania budową ich mikrostruktury Rozwój semi ilościowych metod oceny zasobów mineralnych na podstawie danych satelitarnych Praktyczne zastosowanie bardzo głębokich wierceń i technologii wydobywania stosowanych w surowych warunkach (400 C, głębokość 15km) Szerokie zastosowanie hydrometalurgicznego procesu z ekstrakcją miedzi i szlachetnych metali ze stopniem ekstrakcji równoważnym dla suchego wzbogacania rud Przewidywanie opadów i związanych z nimi powodzi oraz osuwisk Szerokie stosowanie technologii usuwania środków zanieczyszczających z ścieków (chodzi między innymi o substancje zakłócające czynności układu endokrynologicznego, a także związki fosforu i azotu) Technologie poprawiające stan czystości wody w rzekach i jeziorach umożliwiające pobór wody z dużych obszarów Wgląd w mechanizm zmian klimatu powodujący niezwykłe opady Wysoko dokładna predykcja wpływu środowiska na zanieczyszczenia wody, które mają wpływ rakotwórczy lub zakłócający czynności układu endokrynologicznego Przewody zaopatrywania w wodę produkowane z materiałów wytrzymujących trzęsienia ziemi i inne katastrofy Szerokie zastosowanie technologii usuwania depozytów ziemi z zbiorników przez przepłukiwanie Nowe materiały na obwałowania zwiększające ich wytrzymałość w czasie powodzi Szerokie stosowanie wody z recyklingu w gospodarstwie domowym i w małej skali w przemyśle Racjonalne używanie wód gruntowych oparte o monitorowanie ich wypływu i dystrybucji

2017 2015 2015 2016

2019

2015 2013

2016

2013 2017 2015 2013 2014 2014 2013 2017

2.10. Energia Lp. Cel Rok realizacji 1 Praktyczne zastosowanie górniczej technologii wydobywania hydratu 2022 metanu 2 Technologia przechowywania wysoko radioaktywnych odpadów 2021 3 Sortowanie odpadów i system ich gromadzenia prowadzący do stosowania recyklingu i dystrybucji uzyskanych surowców w oparciu o 2016 nowe ekonomiczne kryteria i standardy 4 Praktyczne zastosowanie ogniw słonecznych o dużej powierzchni wykonanych z cienkiej folii z współczynnikiem przemiany lepszym niż 2015 20% 5 Szerokie stosowanie ogniw paliwowych wysoko wydajnych i bezpiecznych dla środowiska (również w pojazdach z napędem elek2015 trycznym)

6 7 8 9

10 11

12 13 14 15 16

17 18 19

20

trycznym) Szerokie zastosowanie elektrycznych pojazdów o właściwościach porównywalnych z samochodami o napędzie benzynowym Szerokie stosowanie baterii akumulatorowych o dużej gęstości energii (Ni-MH,Li etc.) do samochodów Szerokie zastosowanie stało polimerowych elektrolitycznych ogniw paliwowych do kogeneracji w gospodarstwie domowym Szerokie zastosowanie energetycznie wydajnych domów o konsumpcji mniejszej niż połowa energii obecnie używanej do klimatyzacji domu Praktyczne zastosowanie technologii przechowywania energii pozwalające konsumentowi efektywnie używać rozproszone źródła energii Praktyczne zastosowanie w szerokiej skali kombinowanego cyklu generacji energii z użyciem gazowej turbiny wysokiej wydajności (z temperaturą wlotową 1700 C) Praktyczne zastosowanie przechowywania energii z użyciem baterii akumulatorów do wyrównywania obciążenia Praktyczne zastosowanie szybkich reaktorów powielających i nuklearnego cyklu paliwowego Szerokie zastosowanie baterii słonecznych do zasilania domostw Międzynarodowy transport wodoru uzyskanego z wykorzystaniem energii z czystych źródeł Praktyczne stosowanie ogniw paliwowych z stałym elektrolitem o wydajności dziesiątek MW do kogeneracji i rozproszonej generacji mocy Reaktory fuzji Szerokie stosowanie systemu obliczania kosztów środowiskowych Praktyczne zastosowanie technologii produkcji syntetycznych paliw takich jak metan, metanol i eter metylowy z węgla i biomasy przez użycie wodoru z nie kopalnych surowców Termo chemiczny rozkład wody w celu produkcji wodoru

2018 2015 2017 2016 2014 2015 2015 2031 2014 2027 2018 2031 2010 2018 2022

2.11. Urbanizacja i konstrukcje Lp. Cel Rok realizacji 1 Technologia przechowywania wysoko radioaktywnych odpadów 2021 2 Zastosowanie w Japonii średnio terminowych prognoz (5-10 lat) dla dużej skali trzęsień ziemi (8 lub silniejszych) 2026 3 Rozwój detekcji trzęsień i zastosowanie w Japonii prewencji w tym zakresie (dla trzęsień z epicentrum w odległości 50 km i więcej) 2016 4 Szerokie zastosowanie symulacji zachowania się struktur i powierzchni skorupy ziemskiej w czasie trzęsień 2012 5 Szerokie zastosowanie na postawie prognozy ostrzegania i wspomagania ewakuacji oraz systemu kontroli tłumów redukującego 2012 straty ludzkie 6 Oparty o badania psychologiczne system zapobiegania panice 2012 w czasie katastrof 7 Praktyczne zastosowanie systemu rozbierania siłowni atomowych 2015 8 Technologia oceny struktur poprzez nieniszczące badania 2012 9 Technologia rozwoju gospodarczego przyjazna dla środowiska 2019

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Technologia monitoringu uszkodzeń infrastruktury i sieci w czasie rzeczywistym podczas katastrof Zastosowanie urządzeń oczyszczających, które absorbują zanieczyszczenia takie jak dwutlenek węgla NOx, freon w obszarach miejskich Biotechnologie zastosowane do usuwania cząstek odbijających światło i szkodliwe substancje z wody Utylizacja nie używanych źródeł energii i recykling odpadów gospodarstwa domowego System monitoringu i kontroli wzmacniający bezpieczeństwo życia System wzmacniający w Japonii partycypacje w regionalnym rozwoju i poczucie spełnienia System zarządzania wodą na dużych obszarach racjonalizujący jej zużycie Oczyszczanie zamkniętych obszarów wodnych w pobliżu miast Projektowanie poprawiające pożądane cechy struktur w tym ich bezpieczeństwo i długotrwałość Technologia konserwacji struktur betonowych i stalowych zapewniająca ich długowieczność (sto lat) Międzynarodowe standardy dla projektów i kontraktów

2012 2018 2015 2014 2011 2015 2014 2016 2011 2013 2012

2.12. Morze i ziemia Lp. Cel 1 Przewidywanie z kilko dniowym wyprzedzeniem trzęsień o sile 7 lub większej 2 Uzgodnienie globalnego konsensusu dotyczącego emisji dwutlenku węgla i innych gazów powodujących efekt cieplarniany (łącznie z krajami rozwijającymi się) 3 Opracowanie metod oceny bezpieczeństwa dla podziemnego przechowywania materiałów radioaktywnych 4 Wyjaśnienie mechanizmu przemieszczania się dominujących gatunków ryb takich jak makrele, duże makrele,sardynki itp. 5 Obserwacja charakterystyk magmy we wnętrzu wulkanu (rejestracja czasowych przebiegów) 6 Technologie intensywnego wykorzystania zatok i ich konserwacji 7 Instalacja urządzeń pomiarowych w szybach dla przewidywania trzęsień 8 Technologia przewidywania osuwisk spowodowanych deszczami 9 Praktyczne stosowanie numerycznych modeli do przewidywania zmian zasobów ryb w oceanach 10 Technologia przewidywania zmian prądów oceanicznych w obszarach przyległych do Japonii 11 Praktyczne zastosowanie technologii otrzymywania hydratu metanu 12 Opracowanie dynamicznej metody długookresowego prognozowania pogody (1-6 miesięcy) 13 Powołanie w Japonii organizacji zajmującej się edukacją zmierzającą do ochrony globalnego środowiska i ochrony światowych zasobów 14 Rozwój materiałów kompozytowych z funkcjami czyszczącymi, które będą umieszczane pomiędzy zakładami przerabiającymi odpady,a otoczeniem

Rok realizacji 2024

2013

2016 2016 2019 2014 2016 2015 2018 2014 2018 2015

2011 2017

15 Wyjaśnienie procesów związanych z tworzeniem się lawy, jej podnoszeniem, zbieraniem i wypływem 16 Edukacja z zakresu historii naturalnej i nauk ścisłych w muzeach w formie rozrywki 17 Praktyczne zastosowanie tanich środków przeciwdziałających obrastaniu („bioobrastanie”) i czynników, które zastąpią organiczne związki cyny 18 Technologia rozmnażania bakterii niszczących zanieczyszczenia środowiska (np. bakterie rozkładające olej)

2019 2011

2009

2014

2.13. Przestrzeń kosmiczna Lp. Cel Rok realizacji 1 Koszt napędu rakietowego zostanie zredukowany do 10% obecnego 2019 2 Szerokie zastosowanie globalnego systemu komunikacji klasy G bit 2013 3 Dokładność pomiaru ruchu płyt tektonicznych lepsza niż 1 cm (z wykorzystaniem interferometrii o długiej bazie z satelitarnych lase2013 rów) 4 Praktyczne zastosowanie systemu pozycjonowania o dużej dokładno2013 ści 5 Przesyłanie energii w postaci mikrofal lub promieniowania lasero2023 wego z stacji generujących 6 Praktyczne zastosowanie konstelacji satelitów dla ultra szybkiego 2011 internetu (kilkadziesiąt M bitów na sek.) 7 System globalnego monitorowania środowiska z systemem przetwarzania danych dostępnych z orbity w każdym miejscu na ziemi 2012 8 System obsługi dla satelitów znajdujących się na orbitach 2018 9 Zainstalowanie na satelitach układów pomiaru szybkości wiatru na morzu z dokładnością do 1m na sek. 2012 10 Robot do prac w przestrzeni z umiejętnością samo diagnozowania 2017 i samo naprawy 11 Opracowanie jednostopniowego samolotu latającego między ziemią i stacją orbitalną i remontującego nie operacyjne satelity 2020 12 Obserwacje ciągłe satelitarnych szczątków o wielkości kilku milime2014 trów 13 Zastosowanie sensorów do mierzenia koloru morza z satelitów 2013 z czułością 10 nm 14 Mikrofalowy radiometr satelitarny do pomiarów wody, wilgotności ziemi, koncentracji soli, rozkładu lodu i śniegu na ziemi 2013 z rozdzielczością przestrzenną 1 km 15 Opracowanie statku transportowego nadającego się częściowo do 2015 ponownego użycia (fly- back booster) 16 Zastosowanie satelitarnych mikrofalowych sensorów do pomiaru biomasy z dokładnością 1 kg na metr kwadratowy 2013 17 Usuwanie szczątków satelitarnych o wymiarach 10 cm 2019 18 Zastosowanie układów pomiarowych na satelitach (Doppler LIDAR) zdolnych do trójwymiarowych pomiarów rozkładu wiatrów 2014 19 Opracowanie satelitów o masie 1 kg z funkcjami komunikacyjnymi 2010

2.14. Środowisko Lp. 1 2 3 4 5 6 7 8

9 10

11 12

13

14

15 16 17 18 19 20

Cel Rok realizacji Samochody z emisją tlenku azotu w granicach 0,1-0,2 g/km 2011 Technologia ograniczająca emisję cząstek z silników Diesla do 10% 2011 Silne zmniejszenie ilości zakopywanych odpadów przemysłowych 2018 Podatki zabezpieczające środowisko w Japonii 2009 Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do 20% emisji z roku 1990 2027 Szerokie stosowanie oceny cyklu użytkowania wyrobu ułatwiające 2012 recykling Szerokie stosowanie nisko zanieczyszczających środowisko pojazdów (łącznie z hałasem) około 20% obecnego stanu 2018 Wyjaśnienie zakłóceń zdrowia spowodowanych długotrwałym narażeniem na niską koncentrację środków chemicznych niszczących funkcjonowanie 2015 układu endokrynologicznego Technologie usuwające uporczywe organiczne zanieczyszczenia, np. 2017 dioksyny z ziemi i osadów Opracowanie techniki przewidywania wpływu nowo odkrywanych 2018 substancji chemicznych, przez gromadzenie wiedzy o materii np. zachowania się substancji w środowisku Wyjaśnienie wpływu zanieczyszczeń na środowisko morskie 2018 i morski eko system w skali globalnej Szerokie zastosowanie wysoko wydajnych procesów oczyszczania 2015 z odbijających i niebezpiecznych materiałów wody przy zastosowaniu procesów biotechnologicznych Biodegradowalne masy plastyczne, które mogą być rozkładane przez 2014 mikro organizmy, jak materiały na kontenery i opakowania z krótkim czasem użytkowania Stosowanie alternatywnych substancji lub procesów dla trzech gazów 2012 SF6, HFC i PFC, które zostały dodane do listy objętej protokółem z Kyoto Redukcja liczby cierpiących na alergie, jako rezultat wyjaśnienia związków między zanieczyszczeniem środowiska i alergiami 2019 Efektywne metody restauracji obszarów oceanicznych zanieczysz2014 czonych w wypadkach tankowców Wyjaśnienie mechanizmu generacji, absorpcji i wiązania dwutlenku 2015 węgla Detoksykacja ziemi zanieczyszczonej ciężkimi metalami lub chemi2015 kaliami Efektywny biomonitoring wszystkich chemikaliów uważanych za 2018 zaburzające funkcje endokrynologiczne Globalny system monitoringu czynników zanieczyszczających powietrze i wodę, prowadzący do stworzenia międzynarodowego sys2017 temu integrującego dane

2.15. Usługi Lp. Cel Rok realizacji 1 Znaczne postępy w technologiach utylizacji nieużywanych wyrobów, prowadzące przez powstanie komercyjnych usług do zredukowania ich objętości do 10% obecnego stanu

2 3

4 5 6 7 8 9

10 11 12

13 14 15

16 17 18 19 20

prowadzące przez powstanie komercyjnych usług do zredukowania ich objętości do 10% obecnego stanu Postęp w wytwarzaniu i demontażu zapewniający „zerową emisję” Wyjaśnienie mechanizmów szkolnego wagarowania, rozrywek klasowych i trudności w uczeniu się prowadzące do racjonalnych metod kierowania szkołą Ekspansja życia społecznego niepełnosprawnych poprzez postęp w budowie urządzeń wspomagających Ustalenie przepisów dotyczących kopiowania dla promocji produkcji i dystrybucji środków medialnych Wprowadzenie pomocy kobietom w życiu społecznym poprzez usługi od czasu ciąży do przedszkola Realizacja systemu śledzenia umożliwiającego ujawnienie i właściwą odpowiedź na nielegalne postępki w sieci Szeroka dostępność otoczenia, ułatwień i technologii pozwalających spędzać końcowe lata życia w komforcie i braku zagrożeń Zastosowanie systemu rozwoju zawodowych umiejętności wzmacniających specjalistyczną wiedzę i kwalifikacje ludzi w średnim wieku i starszych Biura z służbami rachunkowymi związanymi z notyfikacją i innymi procedurami, prowadzone przez sieć Bezpieczne przechowywanie danych dotyczących usług, w tym tajnych informacji korporacji, rządowych instytucji, lokalnych itp Domowy system bezpieczeństwa, zabezpieczający przed wypadkami, rabunkiem i zapewniający usługi pielęgnacyjne, połączony z systemem regionalnym Projektowanie wspomagane przez 3 wymiarowy CAD i cyfrowe szablony Szerokie zastosowanie Inteligentnego Systemu Transportu umożliwiającego bezpieczne podróżowanie samochodem Standardowa informacja biznesowa ujawniana przez sieć pozwalająca na ilościową ocenę nakładów socjalnych i dbałości o środowisko Wprowadzenie publicznej służby medycznej, opiekuńczej, opieki nad dziećmi przez nie zarobkowe organizacje System nauczania z sieciowym dostępem i zbiorami w postaci tekstu, obrazu i głosu Mądre karty z odpowiednimi zabezpieczeniami do usług sekretarskich, finansowych itp. Społeczne ubezpieczenia według standardów innych niż tylko wiek Technologie wspomagające komunikacje dla ludzi z trudnościami ekspresji w mowie

2015 2015 2014 2012 2009 2013

2012 2015 2010

2009 2010 2013 2008

2013 2012

2010 2009 2009 2014 2011

2.16. Biznes i zarządzanie Lp. Cel 1 Nowe przemysły zrodzone z przesyłu danych stanowić będą siłę sprawczą następnej generacji 2 Powstaną klastry przemysłowe z których odpady skierowane zostaną na ścieżkę recyklingu

Rok realizacji 2015 2014

3 Przestępstwa sieciowe zostaną zredukowane do połowy obecnego poziomu, jako rezultat postępu w technologiach informatycznych 4 Standardem stanie si projektowanie wyrobów przyjaznych środowisku 5 Przedsiębiorstwa będą skłaniane do ujawnienia większej ilości danych 6 Mobilność siły roboczej podniesie się do poziomu notowanego w USA 7 Produkcja na zamówienie stanie się normą, w miejsce produkcji według przewidywań, co wzmocni efektywność i zmniejszy ryzyko przedsiębiorstw 8 Całkowita wartość dodana generowana przez przemysły intensywnej wiedzy wzrośnie do ponad połowy wartości dodanej 9 Niemal całość transakcji między przedsiębiorstwami zawierana elektronicznie 10 Dokładne automatyczne tłumaczenie na usługach zarządzania 11 Niemal całość informacji urzędowych w postaci cyfrowej – usprawni efektywność biznesu 12 MOT-Management of Technology – Zarządzanie technologią w podyplomowym kształceniu 13 Angielski standardowym językiem w większości przedsiębiorstw w Japonii 14 Obcy robotnicy stanowią ponad 10% japońskiej siły roboczej 15 Rozwój technologii informatycznych wspierających tworzenie wiedzy stanowiącej bazę działania biznesu 16 Kształcenie przedsiębiorczości zostaje wprowadzone do programów studiów podyplomowych, w rezultacie 10% studentów wystartuje w przedsiębiorstwach dużego ryzyka 17 Większość przedsiębiorstw wprowadzi „rachunek środowiskowy” 18 Międzynarodowe standardy zatrudniania obcokrajowców zostaną wprowadzone prawnie 19 Niemal cały sprzęt informatyczny jest wolny od podatków 20 Rozwój nowych standardów oceny przedsiębiorstw

2011 2008 2007 2009 2010

2016 2011 2012 2008 2012 2013 2014 2010

2011 2010 2011 2010 2009

2.17. Dystrybucja Cel Lp. 1 Szerokie stosowanie w 80% zakładów systemu recyklingu zorganizowanego na poziomie całego przemysłu 2 80% zakładów w przemyśle spożywczym produkuje przy zerze odpadów i 100% nie używanych produktów jest poddanych recyklingowi, łącznie z opakowaniami 3 Ograniczenie dewastacji globalnego środowiska dzięki specjalnie organizowanym akcjom dotyczącym konsumpcji i sprzedaży 4 80% sklepów i sieci handlowej dostosowana zostaje do potrzeb ludzi nie pełno sprawnych 5 Szerokie zastosowanie globalnie unormowanego systemu elektronicznej wymiany danych 6 Konsumenci będą potrafili sporządzać specyfikację towarów 7 Palety i kontenery standaryzowane w skali globalnej

Rok realizacji 2015 2015 2011 2012 2012 2014 2013

8

9

10 11 12

50% przedsiębiorstw w formułowaniu strategii korzystać będzie z prognoz meteorologicznych, zmian sytuacji międzynarodowej, warunków handlu, preferencji klientów, mody 80% przedsiębiorstw będzie korzystać z danych takich jak ruch, warunki drogowe, pogoda, umiejscowienie i kondycja magazynu do którego towar ma być dostarczony – zapewniając dostawę najkrótszą drogą i w najkrótszym czasie EC transakcje między producentami, hurtowniami wraz z rachunkowością dla więcej niż 80% transakcji Usługi oceniające bezpieczeństwo e-handlu stosowane przez 80% użytkowników Stosowanie inteligentnych etykiet dla identyfikacji produktu i śledzenia trasy produktu

2015

2015 2013 2011 2013

3. Szanse realizacji innowacji przez głównych partnerów i ocena spełnienia dla prognoz japońskich Eksperci przygotowujący prognozę japońską byli proszeni o ocenę, które z hipotez prognostycznych zostały zrealizowane, częściowo zrealizowane i nie zrealizowane. Ostatecznie do oceny skuteczności prognozowania brano pod uwagę liczbę hipotez zrealizowanych i zrealizowanych częściowo. I tak uzyskano następujące oceny : Prognoza z roku

Skuteczność prognozy 66% 64% 71%

1971 1976 1981

Jeśli więc przyjmiemy, że koncerny uprawiają strategie technologiczne w oparciu o prognozy to łatwo już na podstawie podanych danych obliczyć prawdopodobieństwo sukcesu, które zależeć jeszcze będzie od liczby prowadzonych prac rozwojowych. Proszono też ekspertów o ocenę szans jakie mają głowni konkurenci w wprowadzaniu innowacji. Dane tych ocen przedstawiono niżej. Dziedzina Informatyka Elektronika Biologia Zdrowie Rolnictwo Morza i ziemia Przestrzeń Zasoby Środowisko Materiały Wytwarzanie Dystrybucja Biznes Urbanizacja Transport Usługi

Japonia 35% 39% 24% 21% 37% 38% 21% 41% 28% 39% 37% 14% 9% 32% 43% 15%

USA 50% 48% 55% 56% 35% 39% 62% 29% 36% 43% 36% 56% 64% 33% 24% 51%

Unia Europejska 8% 8% 14% 14% 19% 13% 12% 18% 24% 10% 17% 15% 18% 18% 20% 16%

Wszystkie dziedziny

31%

44%

14%

4. Uwagi na temat regionalnej polityki energetycznej i rynku usług Z punktu widzenia regionu rozpatrzyć należy możliwości rozwoju energetyki zawodowej i pozyskiwania surowców energetycznych oraz oddzielnie strategie energetyczne rozwijane z punktu widzenia mikroregionów. W obu przypadkach możliwe do stosowania technologie w dającej się przewidzieć przyszłości podane są w prognozach. Kluczowego znaczenia w przypadku mikroregionów nabierze sfera usług związanych z oszczędzaniem energii, wytwarzaniem energii na potrzeby gospodarstwa domowego, zespołu gospodarstw lub gminy. 1. Energetyka zawodowa. Na Dolnym Śląsku możliwa jest budowa elektrowni opartej na węglu brunatnym w oparciu o udokumentowane złoża legnickie oraz elektrowni wodnych przy okazji realizacji Programu Odra . Elektrownia oparta o spalanie węgla brunatnego budzić musi wiele kontrowersji z punktu widzenia ochrony środowiska , a także równowagi ekologicznej w całym regionie. W całości rozeznane są możliwości budowy elektrowni wodnych , w oparciu o istniejące już zbiorniki i przewidywane do budowy można uzyskać praktycznie podwojenie produkowanej rocznie energii elektrycznej ( patrz Strategia modernizacji odrzańskiego systemu wodnego –Wyd. PWN 2000). 2. Zasoby surowców energetycznych. Dolny Śląsk posiada duże zasoby niekonwencjonalnych źródeł energii, to jest: - biomasy w postaci odpadów leśnych i rolniczych, - utylizacji odpadów, - dużego areału powierzchni nadających się upraw, ale tylko z możliwością ich energetycznego wykorzystania (skażone gleby w okręgu legnickim), - źródeł termalnych, - małej energetyki wodnej budowanej w systemie skojarzonym z gospodarką wodno ściekową (nie nadającej się do włączania do sieci energetycznej ). Brak jest szczegółowego rozeznania tych zasobów , a dopiero w oparciu o nie można przewidywać jak będzie się kształtowało w przyszłości ich wykorzystanie . Aktualnie eksploatowane technologie pozwalają na racjonalne wykorzystanie tych zasobów , a prognozy rozwoju technologii wskazują , że takie wykorzystanie będzie coraz bardziej opłacalne ekonomicznie. Zagospodarowanie cieków wodnych, racjonalna gospodarka wodno ściekowa i wykorzystanie niekonwencjonalnych źródeł energii mogą być też finansowane z funduszy strukturalnych co będzie miało niebagatelne znaczenie ze względu na potrzebne środki inwestycyjne. Wszystkie te rozwiązania mogą i powinny być rozwiązywane w skali mikroregionów.

Wrocław 26 - 03 - 2003