Нил Гершенфельд

Нил Гершенфельд (англ. Neil Gershenfeld; род. 1 декабря 1959) — американский физик и компьютерный инженер, профессор Массачусетского технологического института (MIT), директор и основатель Центра битов и атомов (Center for Bits and Atoms) при MIT. Наиболее известен как один из основоположников концепции «фаблабов» (цифровых производственных лабораторий) и автор идеи «персонального производства» (personal fabrication), которая предполагает, что в будущем каждый сможет создавать сложные объекты с помощью цифровых станков, так же как сегодня каждый может создавать цифровые документы с помощью компьютера.

Биография

Нил Гершенфельд родился в 1959 году в Филадельфии, штат Пенсильвания, США. В 1981 году получил степень бакалавра по физике в Суортмор-колледже. В 1990 году защитил докторскую диссертацию (Ph.D.) по физике в Корнеллском университете, где изучал квантовые вычисления и физику конденсированного состояния.

С 1992 года работает в Массачусетском технологическом институте, где в 2001 году основал Центр битов и атомов (CBA). В 2003 году Гершенфельд запустил программу «Fab Lab» — сеть небольших мастерских, оснащённых набором цифровых производственных инструментов (лазерные резаки, 3D-принтеры, фрезерные станки с ЧПУ и т.д.), предназначенных для быстрого прототипирования и изготовления практически любых объектов.

Научная и инженерная деятельность

Центр битов и атомов (CBA)

Центр битов и атомов (Center for Bits and Atoms) — междисциплинарная лаборатория при MIT, объединяющая исследователей из области компьютерных наук, физики, материаловедения, биологии и машиностроения. Основная задача центра — изучение того, как цифровые технологии (биты) могут управлять физическими процессами (атомами) для создания новых материалов, устройств и систем. В CBA разрабатываются методы цифрового производства, программируемые материалы, а также технологии, позволяющие создавать объекты с заданными свойствами на молекулярном уровне.

Фаблабы (Fab Labs)

Концепция фаблаба (Fab Lab, от англ. Fabrication Laboratory — производственная лаборатория) была предложена Нилом Гершенфельдом в 2001–2003 годах. Фаблаб — это небольшая, стандартизированная мастерская, оснащённая набором цифровых производственных инструментов, достаточным для изготовления практически любого объекта. В стандартный набор входят: лазерный резак, 3D-принтер, фрезерный станок с ЧПУ, плоттер для резки бумаги и плёнки, а также набор электронных компонентов и микроконтроллеров (например, Arduino). Цель фаблаба — демократизация производства: дать возможность любому человеку, независимо от его образования и места жительства, создавать полезные вещи, от бытовых предметов до научных приборов.

Фаблабы распространились по всему миру. По состоянию на 2024 год насчитывается более 2500 фаблабов в более чем 100 странах. Они используются в образовании (STEM-программы), предпринимательстве (прототипирование стартапов), социальных проектах (создание устройств для местных сообществ) и научных исследованиях. В России фаблабы также существуют, например, в Москве (на базе НИТУ «МИСиС» и других вузов) и в ряде регионов.

Персональное производство

Гершенфельд ввёл термин «персональное производство» (personal fabrication) по аналогии с «персональным компьютером». Он утверждает, что в XXI веке производство вещей станет столь же доступным, как в XX веке стало доступным создание цифровых документов. Персональное производство предполагает, что каждый человек сможет не только потреблять, но и создавать материальные объекты, используя цифровые модели и станки с ЧПУ. Эта идея лежит в основе движения «makers» (производителей) и «DIY» (сделай сам).

Другие проекты

• Программируемые материалы — Гершенфельд и его группа разрабатывают материалы, которые могут менять свою форму, свойства или функции под действием внешних сигналов (например, электричества, тепла или света). Пример — «умная» пена, которая может превращаться в твёрдый объект или обратно.
• Цифровая биология — в CBA ведутся работы по созданию цифровых методов синтеза ДНК и белков, что может привести к появлению «биофабрик» для производства лекарств и материалов.
• Квантовые вычисления — ранние работы Гершенфельда были посвящены квантовым вычислениям и квантовой физике.
• Проект «Fab City» — глобальная инициатива, направленная на создание городов, которые производят большую часть потребляемых товаров на месте, используя цифровые технологии и местные материалы.

Книги

Нил Гершенфельд является автором нескольких научно-популярных книг, в которых излагает свои идеи:

• «When Things Start to Think» (1999) — о том, как вычислительные технологии проникают в повседневные предметы.
• «Fab: The Coming Revolution on Your Desktop — from Personal Computers to Personal Fabrication» (2005) — основная работа, в которой излагается концепция персонального производства и фаблабов.
• «Designing Reality: How to Survive and Thrive in the Third Digital Revolution» (2017, в соавторстве с Аланом Гершенфельдом и Джоэлом Катчером) — о третьей цифровой революции, которая, по мнению авторов, связана с цифровым производством, а не с информацией.

Критика и влияние

Идеи Нила Гершенфельда оказали значительное влияние на развитие движения «makers», цифрового производства и STEM-образования. Концепция фаблабов была принята многими университетами, правительствами и неправительственными организациями как инструмент для развития инноваций и предпринимательства в регионах.

Критика в адрес концепции персонального производства и фаблабов включает:

• Экономические ограничения — массовое производство на фабриках остаётся значительно дешевле, чем индивидуальное изготовление в фаблабе, особенно для сложных или крупных объектов.
• Технические ограничения — современные фаблабы не могут создавать объекты с произвольной сложностью (например, с внутренними полостями, сложной электроникой или из широкого спектра материалов).
• Социальные и правовые вопросы — вопросы интеллектуальной собственности, безопасности (например, создание оружия) и ответственности за качество изготовленных изделий остаются нерешёнными.

Тем не менее, Гершенфельд считается одним из самых влиятельных футурологов в области технологий производства, а его работы вдохновили тысячи проектов по всему миру.

Источники

• Gershenfeld, N. (2005). Fab: The Coming Revolution on Your Desktop — from Personal Computers to Personal Fabrication. Basic Books.
• Gershenfeld, N. (1999). When Things Start to Think. Henry Holt and Company.
• Gershenfeld, N., Gershenfeld, A., & Cutcher, J. (2017). Designing Reality: How to Survive and Thrive in the Third Digital Revolution. Basic Books.
• Center for Bits and Atoms, MIT. Официальный сайт.
• Fab Foundation. Официальный сайт.
• Статья «Fab Lab» в журнале Wired, 2003.
• Интервью Нила Гершенфельда журналу MIT Technology Review, 2015.