Исторические этапы и основные направления НТР
Наряду с основными чертами НТР можно выделить определенные этапы ее развития и главные научно-технические и технологические направления, характерные для этих этапов.
Достижения в области атомной физики (осуществление цепной ядерной реакции, открывшей путь к созданию атомного оружия), успехи молекулярной биологии (выразившиеся в раскрытии генетической роли нуклеиновых кислот, расшифровке молекулы ДНК и последующего ее биосинтеза), а также появление кибернетики (установившей определенную аналогию между живыми организмами и некоторыми техническими устройствами, являющимися преобразователями информации) дали старт научно-технической революции и определи главные естественнонаучные направления ее первого этапа. Этот этап, начавшийся в 40-х – 50-х годах XX века, продолжался почти до конца 70-х годов. Основными техническими направлениями первого этапа НТР явились атомная энергетика, электронно-вычислительная техника (ставшая технической базой кибернетики) и ракетно-космической техника.
С конца 70-х годов XX столетия начался второй этап НТР, продолжающийся до сих пор. Важнейшей характеристикой данного этапа НТР стали новейшие технологии, которых не было в середине XX века (в силу чего второй этап НТР получил даже наименование «научно-технологической революции»). К таким новейшим технологиям относятся гибкие автоматизированные производства, лазерная технология, биотехнологии и др. Вместе с тем, новый этап НТР не только не отбросил многие традиционные технологи, но позволил существенно повысить их эффективность. Например, гибкие автоматизированные производственные системы для обработки предмета труда по-прежнему используют традиционные резание и сварку, а применение новых конструкционных материалов (керамики, пластмасс) позволило существенно улучшить характеристики давно известного двигателя внутреннего сгорания. «Поднимая известные пределы многих традиционных технологий, современной этап научно-технического прогресса доводит их, как представляется сегодня, до «абсолютного» исчерпания заложенных в них возможностей и тем самым готовит предпосылки для еще более решительного переворота в развитии производительных сил».[27]
Суть второго этапа НТР, определяемого как «научно-технологическая революция», заключается в объективно закономерном переходе от различного рода внешних, по преимуществу механических, воздействий на предметы труда к высокотехнологичным (субмикронным) воздействиям на уровне микроструктуры как неживой, так и живой материи. Поэтому не случайна та роль, которую приобрели на этом этапе НТР генная инженерия и нанотехнология.
За последние два десятилетия существенно расширился диапазон исследований в области генной инженерии: от получения новых микроорганизмов с заранее заданными свойствами и до клонирования высших животных (а в возможной перспективе – и самого человека). Конец XX столетия ознаменовался небывалыми успехами в расшифровке генетической основы человека. В 1990 г.стартовал международный проект «Геном человека», ставящий целью получение полного генетической карты Homo sapiens. В этом проекте приняли участие более двадцати наиболее развитых в научном отношении стран, включая и Россию.
Еще одним из перспективнейших направлений в области новейших технологий является нанотехнология. Сферой нанотехнологии становятся процессы и явления, происходящие в микромире, измеряемом нанометрами, т.е. миллиардными долями метра (один нанометр составляет примерно 10 атомов, расположенных вплотную один за другим). Еще в конце 50-х годов XX века крупный американский физик Р. Фейнман высказал предположение, что умение строить электрические цепи из нескольких атомов могло бы иметь «огромное количество технологических применений». Однако тогда это предположение будущего Нобелевского лауреата никто не воспринял всерьез.
В дальнейшем исследования в области физики полупроводниковых наногетероструктур заложили основы новых информационных и коммуникационных технологий. Достигнутые успехи в этих исследованиях, имеющие огромное значение для развития оптоэлектроники и электроники высоких скоростей, были отмечены в 2000 году Нобелевской премией по физике, которую разделили российский ученый, академик Ж.И. Алферов и американские ученые Г. Кремер и Дж. Килби.
Высокие темпы роста в 80-х – 90-х годах XX века информационно-технологической индустрии явились следствием универсального характера использования информационных технологий, их широкого распространения практически во всех отраслях экономики. В ходе экономического развития эффективность материального производства стала во все большей степени определяться масштабами использования и качественным уровнем развития «невещной» сферы производств. Это означает, что в систему производства вовлекается новый ресурс – информация (научная, экономическая, технологическая, организационно-управленческая), которая, интегрируясь с производственным процессом, во многом ему предшествует, определяет его соответствие меняющимся условиям, завершает превращение производственных процессов в научно-производственные.
Второй этап НТР оказался в значительной степени связанным с таким технологическим прорывом, как появление и быстрее распространение микропроцессов на больших интегральных схемах (так называемая «микропроцессорная революция»). Это во много обусловило формирование мощного информационно-индустриального комплекса, включающего электронно-вычислительное машиностроение, микроэлектронную промышленность, производство электронных средств связи и разнообразного конторского и бытового оборудования. Указанный крупный комплекс отраслей промышленности и сферы услуг ориентирован на информационное обслуживание как общественного производства, так и личного потребления (персональный компьютер, например, уже превратился в обычный предмет домашнего обихода длительного пользования).
Решительное вторжение микроэлектроники меняет состав основных фондов в нематериальном производстве, прежде всего, в кредитно-финансовой сфере, торговле, здравоохранении. Но этим не исчерпывается влияние микроэлектроники на сферу нематериального производства. Создаются новые отрасли, масштаба которых сопоставимы с отраслями материального производства. Например, в США реализация средств математического обеспечения и услуг, связанных с обслуживанием компьютеров, уже в конце 80-х годов ХХ века превысила в денежном исчислением объемы производства таких крупных отраслей американской экономики, как авиа-, судо-, или станкостроение.
На повестке для современной науки – создание квантового компьютера (КК). Здесь существует несколько интенсивно разрабатываемых в настоящее время направлений: твердотельный КК на полупроводниковых структурах, жидкие компьютеры, КК на «квантовых нитях», на высокотемпературных полупроводниках и т.д. Фактически все разделы современной физики представлены в попытках решения этот задачи.
Пока можно говорить лишь о достижении некоторых предварительных результатов. Квантовые компьютера еще только проектируются. Но когда они покинут пределы лабораторий, мир во много станет иным. Ожидаемый технологический прорыв должен превзойти достижения «полупроводниковой революции», в результате которой вакуумные электронные лампы уступили место кремниевым кристаллам.
В свете реализуемых в России национальных проектов, новейшие технологии требуют к себе повышенного внимания ( и прежде всего, – финансирования, необходимого для их создания и внедрения). По мнению крупных российских ученых, разработке «высоких» технологий должно в настоящее время уделяться столько же внимания, сколько было уделено в свое время атомному проекту и программе освоения космического пространства. Россия выступает ныне за объединения усилий международного сообщества в целях освоения самых современных инновационных технологий.
Таким образом, научно-техническая революция повлекла перестройку всего технического базиса, технологического способа производства. Вместе с тем она вызвала серьезные изменения в миропонимании. Последние нашли воплощение в принципиально новых, синергетических представлениях об объективной реальности, явившихся результатом четвертой глобальной научной революции.