Главная
Главная
О журнале
О журнале
Архив
Архив
Авторы
Авторы
Контакты
Контакты
Поиск
Поиск
Активизм и политика: корректировать или менять Систему?
Статья об общественно-политической ситуации в обществе, оценке протестных движен...
№13
(366)
01.11.2019
Образование
Стоит ли ориентировать высшее образование на развитие техно- и нанотехнонаук?
(№7 [295] 10.06.2015)
Автор: Анатолий Похресник
Анатолий Похресник

   Прежде всего отметим тот уже очевидный факт, что с момента изобретения в 1949 году термина "технонаука" не слишком известным среди специалистов французским философом Г.Башляром (1884-1962), он так и не получил широкого распространения. Возможно по той причине, что только отдельные его произведения направлялись на систематизацию наук, а подавляющее большинство представляли собой экзальтированные призывы к такому глубинному и мощному воображению, чтобы оно оказалось способным к формированию в голове человека "истинной поэтики" в его раздумьях относительно природных стихий (огня, воды, пространства и др.). Поэтому в среде изобретателей, популяризаторов точных наук и философов понятие "технонаука" обычно связывают вовсе не с Г. Башляром, а с учеными заключительной трети ХХ века, интересовавшимися межпредметной тематикой и не чуравшихся мониторинга новейших научных достижений. Практически всегда речь шла о попытках междисциплинарного анализа с учетом так называемых "прорывных" достижений научно-технологического направления.

  Именно этим объясняется определение "технонаука", которое приводит украинский философ В. Лукьянец: "В современной социально-философской литературе неологизм "технонаука" обозначает неразрывный симбиоз фундаментальной науки и инициированной ею индустрии наукоемких технологий. Этот симбиоз эволюционирует как единое целое, точнее, как открытая нелинейная система, активно взаимодействуя не только с физическим миром, но и со всеми сферами планетарного социума. Этот симбиоз децентрирован: в его динамически меняющихся недрах фундаментальная наука и индустрия наукоемких технологий взаимодействуют между собой "на равных". Ни первая, ни вторая здесь не имеет привилегий и преимуществ" [7, с. 238].

 В этом определении присутствуют сразу несколько понятий, требующих объяснений или уточнений. В Украине и на всем постсоветском пространстве словосочетание "фундаментальная наука" означает целую группу важнейших полей исследований, использующих сложное оборудование и аппаратуру для накопления фактологических данных о нашей среде обитания, о биологических явлениях на малых расстояниях внутри клеток и физических явлениях на колоссальных пространствах отдаленного космоса. Долгое время тройку лидеров среди этих наук составляли математика, физика и химия. На этой теоретической основе было организовано успешное производство на территории Западной Европы оружия, средств транспорта и товаров для продажи. Индустриальная технологическая революция превратила этот уголок планеты в мирового гегемона и заставила подчиниться ему даже Китай, который тысячи лет опережал всех вплоть до наступления индустриальной эпохи.

 Аграрный прогресс был очень медлительным, поэтому от начала появления продуктивного сельского хозяйства в нескольких очагах (Месопотамия, Египет, Индия, Китай) до момента его вытеснения индустриальным производством в богатых на каменный уголь и железную руду государствах Западной Европы прошло десять тысяч лет. А вот дальнейшее продвижение на этом кусочке планеты происходило очень быстро, что было обусловлено существованием сразу нескольких государств с примерно одинаковыми ресурсами, которые отчаянно конкурировали друг с другом. За пару столетий был пройден путь от металлургии на древесном угле до "индустрии наукоемких технологий".

 Европейский прогресс был отмечен сразу несколькими различными "технологическими укладами" - показателями наиболее распространенных и важных способов производства. Приведем в виде табл. 1 короткий и информационно успешный вариант хронологии изменений индустриальных технологических укладов

Таблица 1

Хронология и характеристики технологических укладов [4],

 

 №

Период доминиро

вания

Страны-лидеры

Ядро уклада

Ключевой энергофактор

Организация производства

1

1780-1840

Англия, Франция, Бельгия

Текстильная промышленность, выплавка чугуна и обработка железа, строительство магистральных каналов

Водяной двигатель

Модернизация производства, его концентрация на фабриках

2

1840-1890

Англия, Франция, Бельгия, США, Германия

Железнодорожный и пароходный транспорт, машиностроение, станкостроение, угольная промышленность 

Паровой двигатель

Рост масштабов производства на основе механизации

3

1890-1940

Англия, Германия, Франция, США, Нидерланды, Бельгия, Швейцария

Электротехническое и тяжелое машиностроение, производство и прокат стали, ЛЭП, тяжелые вооружения, кораблестроение, неорганическая химия

Электродвигатель

Рост разнообразия и гибкости производства, рост качества продукции, стандартизация производства, урбанизация.

4

1940-1990

Страны ЕС, США, Австралия, Канада, Япония, Швеция

Автомобилестроение, моторизованное вооружение, синтетические материалы, цветная металлургия, органическая химия, электронная промышленность.

Двигатель внутреннего сгорания

Массовое производство серийной продукции, дальнейшая стандартизация производства, конвейеры..

5

1990-2020

Германия, Тайвань, Юж.Корея, страны ЕС, Австралия, Швеция

Вычислительная техника, программное обеспечение, авиационная промышленность, телекоммуникации, роботы, оптические волокна.

Газовые технологии

Сочетание крупных корпораций с малым бизнесом, влияние государственного регулирования.

6

1995-…

США, страны ЕС, Япония

Биотехнологии; нанотехнологии; фотоника; оптоэлектроника; аэрокосмическая промышленность.

Нетрадиционные источники энергии

Большой и малый бизнес, государственное регулирование.

  Заметим, что этой таблице нет ни России, ни СССР, поскольку в этих странах прогресс, как правило, наблюдался только в виде заимствования зарубежных достижений. Отдельные значительные открытия, которые вспыхивали в Советском Союзе, за редким исключением, чаще всего либо игнорировались или направлялись в совершенно "закрытое" (тайное) оборонное производство, а потому так и не приобретали глобальной славы и широкого использования.

  В Советском Союзе вообще не могла возникнуть "технонаука" по той простой причине, что фундаментальные исследования были поручены институтам Академии наук, а практическое использование открытий и создание машин осуществляла грандиозная производственная система - специализированные заводы, а также конструкторские бюро и лаборатории в их составе. Далеко в стороне от указанных двух систем оказалась высшая школа Советского Союза. От университетов и других вузов подобного уровня ждали не научных открытий и их практического воплощения, а всего лишь быстрой и эффективной подготовки молодых ученых, инженеров и технологов. Полного симбиоза исследований и производства не существовало до момента исчезновения Советского Союза, хотя иногда и провозглашались намерения "совместить образование, науку и производство". А вот на практике постоянно пытались строить заводы и фабрики максимально больших размеров, которые за счет концентрации могли уменьшать стоимость производства продукции именно благодаря индустриальному гигантизму.

  Изобретение и быстрое совершенствование информационно-компьютерной техники стало тем фактором, который постепенно уменьшал необходимость в гигантских производствах. В повседневном языке это отразилось в том, что к привычным словам "километры" и "тонны" добавились "микрометры" и "нанометры". Благодаря полной победе в ведущих государствах мира 5-го и 6-го технологических укладов информация из редкого и "элитарного" продукта превратилась не просто в дешевый продукт почти непрерывного потребления, но и в общедоступный (к сожалению, качество этого продукта очень низкое, а рекламодатели и другие заинтересованные лица еще и нагло навязывают нам бесполезные или вредные информационные материалы).

  Не детализируя, обратим внимание на то, что в конечной стоимости привычных и распространенных среди людей изделий при переходе от низших к высшим технологическим укладам постепенно рос процент расходов "на науку" - на организацию фундаментальных исследований природных и искусственных материалов, проектирование и создание средств их преобразования в основу для производства конечных изделий или продуктов, формирование логистического обеспечения распространения продукта, обдумывание дальнейших шагов по его усовершенствованию для "длительного завоевания рынка".

  Качественное изменение в этом процессе наступило в самом конце ХХ века, когда для ученых стала очевидной необходимость освоения манипуляций с веществами и процессами на атомно-молекулярном уровне, где единицей расстояния является не привычный для нас миллиметр, а в миллион раз меньший "нанометр". На территории США (Э. Дрекслер, Р. Фейнман и другие инноваторы) сформировалась идея движения в нанопространство с манипулированием там отдельными частицами для построения предельно малых машин, двигателей и инструментов. Был изобретен не совсем удачный, но достаточно удобный термин "нанотехнологии" для обозначения всего того, что касается изучения и использования нанообъектов.

  Радикальность наноизменений становится более очевидной, если вернуться к таблице 1 и взглянуть на эволюцию производственных площадей и орудий. Становится очевидным, что для высших технологических укладов снижаются требования к гигантизму, исчезает потребность в конвейерах, а для получения продукции с нано- или микроразмерами достаточно иметь небольшой "станок", который легко размещается на обычном столе.

  Но здесь прилагательное "небольшой" отнюдь не означает "простой и дешевый", ведь для точного управления отдельными атомами или молекулами, для получения информации о процессах на нанорасстояниях необходимо исключительно точное и "нежное" оборудование, сочетание его с совершенными компьютерами и другими вспомогательными инструментами. Именно поэтому в современных условиях производство все больше приближается к местам работы ученых. В лабораториях вузов или научно-исследовательских институтов происходит монтаж комплексного оборудования, способного совмещать выполнение программ фундаментальных исследований с производством больших или малых партий конечного продукта. Началось использование и распространение вспомогательных терминов, в частности, слова "нанотехнонауки" для обозначения сочетания фундаментальных исследований с производством нанопродуктов в теоретических аспектах, а вот для случая сочетания экспериментов с пробным производством - "нанофабрикация".

  Несложно сделать вывод о том, что не все здесь так просто и примитивно-радостно. В действительности существуют и обязательно обнаружат себя достаточно противоречивые явления при попытке ввода и использования термина "технонаука" или его "суженного" и более специализированного варианта - "нанотехнонауки".

  В обоих случаях важную часть этих двух понятий составляют пять букв «техно». Для лиц, живших и учившихся в советские времена, эти буквы отождествлялись с понятием "техника" - большой совокупностью машин и инструментов с преобладанием механических форм движения и взаимодействия над всеми остальными. Поэтому и термин "технонаука" они воспринимают и будут воспринимать как новую замену традиционных понятий "механонаука", "механика", "теория машин" и другие. Поэтому сущностное наполнение слова "нанотехнонауки" для них будет отличаться акцентированием механизмов и машин, их конструированием и использованием.

  Российский философ В. Горохов, которого вполне можно причислить к сторонникам терминов "технонаука" и "нанотехнонауки", является автором многих трудов, часть которых, получила определенное распространение и в Украине ([1 - 3] и др.). Он тщательно анализирует не только историю нанотехнологий и нанопроизводств, стартовавших еще в конце ХХ в., но и подчеркивает, что новая терминология вынуждена распространяться на территории промышленных государств с традициями использования научной и технической информации. Поэтому в процессе использования порожденных нанотехнологиями терминов "технонаука" и "нанотехнонауки" следует постоянно иметь в виду (и подчеркивать это обстоятельство), что речь не идет о концентрации усилий и ресурсов на прикладных разработках и производстве, что было характерно для всего периода формирования, укрепления и расширения индустриального способа производства. Манипулирование на наноуровне атомами и молекулами невозможно на основе классической механики, термодинамики, электричества или магнетизма. Для понимания процессов необходимо обращение к квантовым наукам, к оперированию новейшими разделами математики нашего времени, к сочетанию достижений сразу многих наук на высшем теоретическом уровне.

  В наше время "экспериментальное оборудование" означает не только расположенные на десятках квадратных километров Большой адронный коллайдер или десятки впечатляющих по размерам синхротронов, но и компактные и исключительно сложные туннельные и другие подобные "микроскопы", которые с помощью специальных компьютерных программ позволяют создавать визуальное изображение поверхности кристаллов, чипов или молекулярных комплексов с разрешением деталей, составляющих сотую долю диаметра атома. Здесь более применимым была бы название не "микроскоп", а "пикоскоп", поскольку оно точно указывает то, объекты какого размера могут наблюдать ученые.

  Итак, современное "экспериментальное оборудование" давно перестало быть преимущественно механическим или другим подобным, оно является результатом объединенных усилий коллективов, состоящих из теоретиков, конструкторов и инженеров. Это коллективы ученых из многих наук. Когда, например, представители украинской науки на Западе США предложили совершенно новую идею, то совместно с другими исполнителями они смогли повысить точность оперирования лазерными лучами до такого уровня, который до появления этой идеи всегда и везде рассматривался как "принципиально невозможный к реализации". Не углубляясь в дебри лазерной и нелинейной оптики, подчеркнем только то обстоятельство, что указанное достижение в не слишком-то и отдаленном будущем станет основой изготовления "любых чипов" на рабочем столе ученого без обращения к возможностям невероятно дорогих и крупных современных заводов фирм, обеспечивающих мир все новыми и новыми многоядерными процессорами (чипами) и другими изделиями.

 Только что указанный факт сочетания миниатюризации экспериментального и произвоственного оборудования с его усложнением в научно-теоретическом и когнитивном аспектах предъявляет повышенные требования и к системе высших учебных заведений, и к сети академических (в составе академий наук) и производственных (специализированные заводы) учреждений. 

 Уже вполне очевидно смещение деятельности указанной "системы и сети" от привычных для нас макропространств и сферы применения классических наук к атомарным и молекулярным явлениям. Это вынуждает постоянно учитывать квантовые явления и науки, выдвигает множество требований к средней и высшей школе, к подготовке новых поколений специалистов, способных успешно действовать в сфере "нанотехнонаук".

  Достигнув этого уровня нашего анализа, выскажем авторские суждения о перспективности использования терминов "технонаука" и "нанотехнонауки" в высшей школе и академических институтах Украины. В той сфере, для которой они и предложены, в ХХ веке доминировали названия привычных нам наук с соответствующими уточнениями (физика или химия с вариантами "ядерная физика", "молекулярная химия", "биофизика и биохимия" и многие другие). Так случилось, что с началом нового века вместо очень широкого круга прежних терминов и понятий было предложено слово "нанотехнологии" с одновременным включением в него и теоретических знаний (в данном случае нужны квантовая физика и химия), и практической деятельности (создание туннельных и других средств наблюдения и конструирования, 3D-принтеров с наноточностью и т.д.). Поэтому, например, термин "нанотехнонауки" вынужден будет конкурировать в системе высшего образования Украины и во всем ее научно-производственном комплексе с уже весьма распространенным понятием "нанотехнологии".

  На наш взгляд, вероятность того, что термин "нанотехнонауки" вытеснит термин "нанотехнологии" из всех зон его применения (включая не только учебные пособия для вузов, но и СМИ вместе с Интернетом) слишком мала. Он может быть полезным для тех или иных уточнений или объяснений, но в целом мы считаем его эвристическую способность недостаточной, а определенные недостатки (канализация и ориентирование мыслей студентов только на технико-механические явления) могут оказаться причиной торможения процесса модернизации естественно-научного, инженерного и технологического секторов высшей школы Украины.

  Среди многих важных вопросов, увеличивающих свое значение из-за перехода науки и образования от традиционных тем и технологий к атомно-молекулярным нанотехнологиям, имеется проблема их возможного негативного влияния на здоровье и поведение людей. Был даже изобретен еще один новый термин "наноэтика" который обозначает такую специфическую теорию, которая концентрируется исключительно на моральных аспектах нанонаук, нанотехнологий и нанопроизводств.

  Следует согласиться с тем, что современный научно-образовательный комплекс в своем развитии успел продвинуть фронт исследований так далеко, что традиционные представления и приобретенные в ежедневном бытии знания не годятся для осознания не только содержания, но и значения и перспектив этих достижений.

  В смысле "значения и содержания" сложность заключается в том, что, например, первые достижения в создании квантовых компьютеров или упомянутой выше "наногравировки" с использованием двух или более лазеров, полностью отрицают классические знания и представления. Во всех курсах оптики подчеркивалось, что фокусировкой света от имеющихся источников невозможно достичь температуры, которая бы превышала температуру поверхности этого источника. 

  Это утверждение было навсегда аннулировано созданием лазеров, ведь фокусировка их лучей разрывает на элементарные частицы любые атомы, а температура оказывается достаточной для термоядерных реакций (многие миллионы градусов Цельсия).

Указанные квантовомеханические сложности преодолевают современные ученики и студенты. В исследовательских университетах и других вузах с участием профессоров и доцентов они приобретают знания, которые оказываются достаточными для создания и использования нанотехнологий.

  Очень сложные для быстрого решения проблемы ставит жизнь в теме "вредность и безвредность нанотехнологий", ведь каждый выход изобретателей за пределы хорошо известного погружает мир в сферу отсутствия надежных и проверенных знаний, когда действовать приходится на основе предположений и догадок. Во времена знаменитого А. Нобеля такая ситуация грозила взрывом химических реагентов или другой неприятностью, а вот в XXI веке - чем-то вообще полностью неожиданным и невиданным.

  Фактически, человечество с наступлением третьего тысячелетия встало перед дилеммой - спасаться от уже вполне очевидных угроз путем возврата в прошлое (сокращением населения, переходом от индустриальных к "зеленым" производствам и т.п. [9]) или ускорить развитие нанотехнологий до уровня построения ноосферы, достижения состояния гармоничного сосуществования с биосферой.

  Мы против первого пути и поддерживаем второй, ведь на протяжении последних двадцати лет ученые создали первые столь мудрые технологии (ноотехнологии [6]), что вполне реальным становится сочетание увеличения населения Земли с повышением качества его жизни до стандартов самых развитых государств Запада и Востока. 

Литература

1. Бехманн Г., Горохов В.Г. Учет социальных аспектов технологических рисков как индикатор постнеклассической науки / Наука и социальная картина мира. К 80-летию академика B.C. Стёпина; под ред. В.И. Аршинова, И.Т. Касавина. - М.: Альфа-М, 2014. - С. 547-574

2. Горохов В., Сидоренко А. Нанотехнонаука: взаимное влияние фундаментальных теорий, современного эксперимента и новейших технологий // Высшее образование в России. – 2008. - №10. – С. 130-143

3. Горохов В.Г. Новітня історія розвитку нанотехнології як технонауки // Наука та наукознавство. – 2009. - №4(66). – С. 43-61

4. Зинченко А. Характерные черты 6-го технологического уклада (URL: http://www.researchclub.com.ua/jornal/221 (вміщено 09.03.2012) 11-03-2015 

5. Колодій А. Війна на ураження свідомості продовжується (URL: http://zik.ua/ua/news/2015/01/02/) 16-03-2015

6. Корсак К.В., Корсак Ю.К. Ноотехнологии и устранение экологических угроз / Матер. межд. научн. конфер. «Современные проблемы науки и образования», 25-26 января 2013 г., г. Будапешт (URL: http://scaspee.com/6/post/2013/01/korsak-kv-korsak-yuknootehnologies-and-elimination-of-ecological-threats.html)

7. Лукьянец B. С. Глобализация. Технонаука. «Зловещее изменение мира» / Людина і культура в умовах глобалізації // Збірник наукових статей. - К.: Видавець ПАРАПАН. 2003. – С. 232-247

8. Мацкевич В. Россия проиграла войны  (URL: http://newsland.com/news/detail/id/1472489/) ;   15-12-2014

9. The Future We Want: Outcome document adopted at Rio+20 (www.un.org/en/sustainablefuture)

__________________________________

© Похресник Анатолий Константинович

Мегапроекты нанокосмоса
Статья о тенденциях в российских космических программах на основе материалов двух симпозиумов в Калуге
Физика в поисках эффективной теории
Эволюция взглядов на происхождение вселенной: от простейших законов к Мультиверсу и модельно-зависимому реализ...
Интернет-издание года
© 2004 relga.ru. Все права защищены. Разработка и поддержка сайта: медиа-агентство design maximum