Наука необходима народу. Страна, которая ее не развивает, неизбежно превращается в колонию.
Ф. Жолио-Кюри
Научно-техническая революция означает скачок в развитие производительных сил общества, переход их в качественно новое состояние на основе коренных сдвигов в системе научных знаний.
Когда говорят о научно-технической революции, в первую очередь подразумевают именно процесс интеграции науки и производства. Однако было бы неправильно все сводить только лишь к первой составляющей современной НТР.
Во-вторых, понятие "научно-техническая революция" включает в себя революцию в подготовке кадров и во всей системе образования. Новая технология требует нового работника — более культурного и образованного, гибко приспосабливающегося к техническим нововведениям, высоко дисциплинированного, имеющего к тому же навыки коллективного труда, что является характерной чертой новых технических систем.
В-третьих, важнейшей составляющей НТР является подлинная революция в организации производства и труда, в системе управления. Новой технике и технологии соответствует и новая организация производства и труда.
Современная научно-техническая революция (НТР) была подготовлена колоссальным развитием наук о природе и включает в себя это развитие. Исходным здесь явились научные достижения второй половины XIX в. При рассмотрении достижений естествознания XIX в. исследователи обычно обращают внимание на развитие физико-математических наук, на разработку математически "оформленных" научных теорий. И действительно, как отмечалось выше, успехи этих наук поразительны. Были созданы основы учения о тепловых процессах (термодинамика), об электричестве и электромагнитных процессах (электродинамика Максвелла), о строении вещества, о кристаллах. Физико-математические отрасли естествознания цементируют собой науки о природе. Они служат основой для создания новых технических устройств. В XIX в. особо впечатляющие успехи были достигнуты в этой области в результате овладения электричеством. Не менее важные открытия были сделаны и в химии, и в биологии. Достаточно упомянуть имена таких ученых, как К. Линней, Ч. Дарвин, Л. Пастер, Д. Менделеев и др., открытия которых в этих науках имели громадные практические последствия.
Начало научно-технической революции принято относить к середине 50-х гг. XX в. В этот период сделан ряд фундаментальных открытий в естественных науках и осуществлено их производственное применение. Это время овладения энергией атома, создания первых ЭВМ и квантовых генераторов, выпуска серии полимерных и других искусственных материалов, выход человека в космос.
В XX в. теоретическим ядром научно-технической революции становятся важнейшие достижения современного естествознания, в частности его пяти лидирующих наук: физики, химии, биологии, кибернетики, космологии. К их числу прежде всего относятся: 1) открытия физики твердого тела, ядра, элементарных частиц, плазмы; 2) глубокий анализ и синтез; 3) молекулярные основы наследственности и жизни, химическая природа нервных возбуждений; 4) математическая формализация процессов, информатизация, автоматизация и компьютеризация развивающихся систем; 5) теория познания и овладения космическими объектами.
Эти открытия есть революционный скачок в науке в целом, выражение более или менее комплексного освоения новых форм движения материи, атомно-молекулярных процессов во взаимосвязи с космосом. С названными достижениями связано развитие и других наук, в особенности технических: атомной энергетики, электроники, информатики, электрохимической, лазерной технологии и т. п.
На базе успехов в фундаментальных областях науки и происходит расцвет многих весьма разнообразных прикладных исследований и инженерных разработок. Опережающее развитие естествознания, его фундаментальных направлений является необходимой предпосылкой успешного развертывания НТР.
Сращивание новых индустриальных технологий микроэлектроникой и компьютерной техникой является одной из главных особенностей современного этапа научно-технической революции.
Еще одно важное свойство современных технологий — малоотходность и безотходность, что важно как для роста эффективности производства, так и для сохранения окружающей среды.
Глубокие перемены в энергетической базе производства связаны с освоением атомной энергии. За четверть века своего существования атомная энергетика достигла такого уровня, что успешно конкурирует с классическими способами получения энергии.
Основным направлением НТР в области технологии является переход от механической обработки материалов к использованию форм движения материи на молекулярном, атомном, субатомном уровнях, благодаря чему изменилась сама структура вещества. Речь идет о таких технологиях, как химическая, лазерная, прямое преобразование тепловой энергии в электронную, биотехнологическая и генная инженерия.
В современных условиях тема НТР весьма многогранна. И это совершенно естественно, поскольку на протяжении всей истории человечества перед ним никогда не открывались такие поистине фантастические возможности как для гигантского созидания, так и для столь же глобального разрушения. Атомная и термоядерная энергии, которые в обозримом будущем смогут обеспечить подлинное изобилие энергии, автоматизация и информатизация производства, коренным образом меняющиеся условия и характер труда людей, достижения современной химии, позволяющие создать неограниченное количество материалов с заранее заданными свойствами, процесс технологии, колоссальные возможности, открываемые кибернетикой, — характерные черты современной НТР. Выход человека в космос, широчайший комплекс новых средств охраны здоровья и продления жизни и, наконец, быстрорастущие средства воздействия на процессы органической жизни (на микромолекулярном уровне) — таков далеко не полный перечень созидательных возможностей, открываемых научно-технической революцией.
Вместе с тем она таит в себе и опасность для человечества. Атомное и термоядерное оружие, накопленные запасы которого в состоянии уничтожить все человечество и все живое на Земле,
средства биологической и бактериологической войны, глобальное засорение биосферы планеты, водного и воздушного ее бассейнов, опасности, которые таит в себе новое направление молекулярной биологии (так называемая генная инженерия), — таковы лишь некоторые подлинно апокалиптические характеристики разрушительных возможностей этой же революции.
Основой, исходной базой научно-технической революции является революция в естественных науках, начавшаяся в первой половине XX в. и продолжающаяся в настоящее время. Революция в естественных науках вызывает революционные по значению перевороты в технике и производстве, а в результате этих последних, в свою очередь, стимулируют и ускоряют процессы революции в естественных науках.
Современное развитие топливно-энергетического, сырьевого и перерабатывающего комплексов немыслимо без опоры на науку. Открытие и использование атомной (ядерной) энергии, изобретение транзисторов, электротехника и электроника, ЭВМ и многие другие новшества обязаны развитию научных исследований. Одним словом, современные преобразования в технике и технологии стали возможны лишь благодаря колоссальному развитию всего комплекса фундаментальных наук о природе — наук, исследующих принципы строения и эволюции материального мира.
XIX век подготовил величайшую революцию в физике, которая произошла на рубеже XX в.: был произведен успешный прорыв науки на глубинный уровень строения материи — на уровень микропроцессов, преобразовавший все физическое мышление, что явилось базой развития современной физики твердого тела, лежащей в основе развития электроники. Большинство современных технических наук были в свое время разделами физики. Прогресс физических наук оказывает непосредственное влияние на все основные элементы современного производства — на его энергетическую базу, на орудия труда и технологию; физика твердого тела оказывает все возрастающее влияние на предметы труда. Это особенно очевидно в современную эпоху,
когда на наших глазах происходит рождение атомной и ядерной энергетики, электронной и лазерной технологии, техники на полупроводниковых, микроэлектронных и интегральных схемах и т. п. Успехи физических наук послужили основой для создания и развития очень многих фундаментальных (особенно возникающих на стыке химических и физических, биологических и физических) наук и многих инженерных и научно-технических дисциплин. Так, например, исследование физических явлений в тонких полупроводниковых пленках стали основой работ получения интегральных, гибридных и функциональных схем, что непосредственно связано с процессами миниатюризации и микроминиатюризации электронных приборов и с созданием последних поколений ЭВМ.
С НТР связаны и успехи химической науки. Сейчас химия охватывает все новые и новые сферы органического и неорганического мира, проникает в области ряда смежных наук, формирует пограничные науки, обогащаясь методами и выводами этих наук. В условиях НТР появились новые направления химических наук:
- элементоорганическая химия, находящаяся на грани органической и неорганической химии. Развитие этого направления открыло возможности создания новых полимеров металлоорга-нических и кремнийорганических соединений с совершенно немыслимыми ранее свойствами, а также возможности внедрения новых неизмеримо более простых и экономичных технологических методов получения полимеров;
- химия комплексных соединений, позволяющая открыть многочисленный класс новых химических соединений. Она способствовала созданию промышленности драгоценных металлов и решению химических аспектов атомной энергии;
- физико-химическая механика, связывающая механические и электрические свойства вещества с его химическим составом и строением;
- биохимия, которая изучает структуру белка и белковых молекул, функции ферментов, исследует проблемы синтеза
белка в организме, зависимости между химическим строением и биологическими функциями белков. Она изучает такие важнейшие свойства и сложные процессы, как иммунитет и иммунные свойства белков;
- электрохимия — раздел физической химии, посвященный исследованию свойств систем, содержащих ионы, и процессов с участием ионов, протекающих на границах таких систем с другими телами, особенно металлами;
- радиохимия связана с решением проблем радиоактивности и радиоизотопов с использованием атомной энергии;
- геохимия, или химия Земли, которая в своих исследованиях вещества и процессов, происходящих на Земле, опирается на химические законы и методы;
- химическая кинетика — наука о химических превращениях, исследующих скорости и направления химических реакций. Она помогла созданию общей теории цепных процессов и открытию возможностей управления цепными химическими реакциями и т. д.;
- химическая физика дает возможность применения достижений современной физики к основным проблемам химии, а именно к вопросам строения атомов и молекул и к познанию механизма химических реакций.
НТР, успехи физических и химических наук оказали огромное воздействие на подлинную революцию в биологических науках. По определению президента Английского королевского общества, известного физика Блэккета, "молекулярная биология в такой же мере революционировала науку о живом мире, как квантовая теория революционизировала ядерную физику". Интенсивный процесс изучения биологических функций живых существ исходя из анализа молекулярной структуры и молекулярных взаимодействий определил лидирующую роль биохимии и сравнительно новой науки — молекулярной биологии.
Проникая все глубже в тайны жизненных процессов, биологическая наука раскрывает и механизм использования генетической информации. Особенно интенсивно развиваются
молекулярно-биологические исследования, затрагивающие проблемы размножения, наследственности, строения и свойства высокомолекулярных соединений, их биосинтеза и закономерностей их воспроизведения (репродукции) в процессах роста, клеточного деления и развития. Основными объектами молекулярно-биологического изучения являются также такие высокомолекулярные биополимеры, как белки и нуклеиновые кислоты. Отсюда проникновение науки в субмикроскопическое строение клетки, которое принесло самые неожиданные находки, заставляющие радикально пересмотреть многие ранее сложившиеся представления о биохимических, биофизических и физико-химических основах клеточных процессов. Успехи клеточной инженерии позволяют ученым в настоящее время сохранить на длительный срок в соответствующей питательной среде соматические и половые (даже оплодотворенные) клетки умерших животных, в том числе и человека. Если перенести такую оплодотворенную в пробирке яйцеклетку или же соответствующий ей плод в матку матери-суррогата (этот прием получил название — клонирования), то можно осуществить полноценное вынашивание плода без особых физиологических проблем.
В этом плане немаловажное значение имеет теория информации, теория больших систем и системного анализа, теория управления и неразрывно с ним связанная кибернетика — наука об общих закономерностях процесса управления и передачи информации в машинах и живых организмах.
Таким образом, физика, биология, физиология, биохимия, биофизика, молекулярная биология, генетика, кибернетика и другие современные подразделения естественных наук "атакуют" и завоевывают все новые и новые позиции тайны познания бытия. Но уже сейчас очевидно, что как познавательные, так и практические возможности, которые откроются в связи с революцией в естественных науках, настолько грандиозны и широки по охвату, что они смогут стать отправной позицией для новой научно-технической революции.