Раздел 7. Техника индустриальной цивилизации
Заключение. Техника и технологии от XX к XXI веку
Вторая научно-техническая революция, охватившая последнюю четверть XX в., по прогнозам некоторых ученых сможет преодолеть многие негативные последствия первой НТР, так как одной из важнейших своих задач ставит сбережение природных ресурсов.
Основные направления второй HTP — микроэлектроника, биотехнология и информатика. Научные открытия в этих областях ведут к преобразованию всех сфер производственной техники. Для начала XXI в. перспективными являются программируемые производства, гибкие производственные системы, системы автоматизированного проектирования и робототехника. Современная техника пытается овладеть новыми, поистине неисчерпаемыми источниками энергии: солнечной, ветровой, энергией морских и океанских приливов и отливов. Однако «энергетическая революция», в которой остро нуждается человечество, пока еще остается делом будущего.
В производстве XXI в. все чаще используются искусственные материалы, обладающие заранее заданными качествами (керамика, пластмассы, синтетические смолы, изделия из металлических порошков и т. д.). Все они приходят на смену металлам, которые служили основным производственным материалом на протяжении почти трех тысячелетий. Осваиваются новые технологии — малоотходные или безотходные, позволяющие ускорить производственный процесс и осуществлять его с минимальными затратами.
Развитие микроэлектроники дает возможность значительно уменьшить размеры машин и потребление энергии, удешевить продукцию. Поистине революционные преобразования принесла в жизнь общества компьютерная техника. Размеры персональных компьютеров (пятого поколения) становятся все меньше, спрос на них неуклонно возрастает. Компьютер позволяет любому человеку после несложной подготовки сохранять и обрабатывать огромный объем информации. Во многих странах персональные компьютеры уже прочно вошли в быт населения наряду с холодильниками, телевизорами и прочей домашней техникой. Компьютеры активно применяются практически во всех областях производства, включая сельское хозяйство. С их помощью, в частности, совершенствуется программирование, что помогает неуклонно сводить к минимуму процент неоправданных решений: ведь электронный мозг может просчитывать самые различные варианты от начала и до конца.
В сельском хозяйстве на первый план постепенно выдвигается производство экологически чистых продуктов. Вероятно, с течением времени будет сокращаться использование пестицидов, гербицидов и других химических удобрений. Разрабатываются новые технологии для получения программируемых урожаев. Ho эта важнейшая для человечества задача остается пока нерешенной.
С конца XX в. продолжается эра промышленного освоения космоса. Наряду со ставшими привычными спутниками связи, космические станции позволяют применять уникальные биотехнологии, выращивать кристаллы и т. д.
Современное общество не случайно называют информационным. Это означает, что все стороны его жизни, все виды трудовой деятельности непосредственно связаны с новейшими видами связи (телекоммуникации, спутниковая связь, компьютерные сети, электронная почта, сотовая телефонная связь и пр.), позволяющими в минимально короткий срок получать любую необходимую информацию.
Значительные перспективы открылись с конца XX в. в связи с прорывами в области генетики и биотехнологии. Гэнная инженерия сегодня активно применяется в сельском хозяйстве и в медицине.
Успехи второй НТР, безусловно, огромны, и есть все основания считать, что с ее помощью будут решены, по крайней мере, некоторые из тех сложных проблем, которые принесла человечеству эпоха индустриальной цивилизации.
Среди скептиков преобладает мнение, что все еще сохраняется опасность экологического и энергетического кризисов. А ведь эти кризисы, подобно мировым войнам, могут нанести сильнейший удар по индустриальной цивилизации, породившей их. Кроме того, научно-технический прогресс, разумеется, не распространяется по всем регионам мира равномерно. Благоприятные условия для его успешного развития существуют только в ведущих странах. Научно-технический прогресс самым тесным образом зависит от общего уровня социального и материального благополучия общества. Поэтому пока его плодами в полной мере могут пользоваться лишь жители наиболее развитых стран.
В XX в. изменилось само понятие «технология». Современная технология включила процессы и средства обработки и передачи информации, социального управления и жизнеобеспечения. Сегодня технологию можно определить как совокупность всех алгоритмов, процессов и средств их реализации. Понимая под алгоритмами традиционную технологическую рецептуру, под процессами — только физико-химическое изменение состояния, под средствами — материалы, оборудование и строительные сооружения, мы получим классическое определение технологии материального производства. Относя к алгоритмам поведения законодательную систему, традиции и морально- этические установки общества, к процессам — его социальную динамику, к средствам — государственный аппарат, систему социальных институтов, мы получим определение технологии социального управления. Аналогичными подстановками можно получить определения медицинской технологии, технологии образования и т. д.
Все высокие технологии, определяющие лицо научно-технической цивилизации конца прошедшего века, появились в форме фундаментальных исследований, как правило, комплексного, междисциплинарного плана.
Показательны в этой связи изменения химической технологии. Она все больше врастает в ткань добывающих производств благодаря новым методам комплексного, полного, энергетически и экологически более экономного извлечения элементов из отвалов и руд, которые ранее считались бесперспективными, из технических отходов и отслуживших свой срок изделий. Освоены методы превращения «пустой породы» и технологических отходов в строительные материалы и другую полезную продукцию. Тонкие химические технологии включаются в состав горнорудных промышленных комплексов, в результате, начиная от первичного сырья, те завершают свои производственные циклы выпуском такой продукции, как сверхчистые вещества и монокристаллы.
Помимо этого, химическая технология стремительно изменяется вместе с возникновением и развитием микротехнологии кристаллических информационных структур, в которых синтез вещества, формирование и даже монтаж деталей в готовое устройство высшего уровня сложности (например, сверхбольшие схемы, кристаллические микроустройства и т. п.) органически сливаются на физико-химической основе.
Глубинные основы химической технологии также преображаются. Во-первых, квантово-химическая теория строения вещества в сочетании с моделирующими возможностями супер-ЭВМ позволяет точно прогнозировать свойства синтезируемого вещества и путь его синтеза. Во-вторых, развитие тонких методов катализа, «прицельной» химии расщепления и сшивки крупных молекулярных фрагментов превращает химика в зодчего новых химических форм. Наконец, ведется интенсивный поиск путей самоформирования еще более высокоорганизованных химических структур. Этот поиск вдохновляется общими идеями естественных наук конца XX в., обозначаемых термином синергетика 1 (подобно тому, как наиболее общие идеи в области автоматического управления и самоуправляемых систем получили родовое обозначение «кибернетика»), Почти фантастические перспективы развития в этом направлении наметились в области химии быстропротекающих процессов — взрыва, пламени, плазмы. Эти процессы, играющие ключевую роль в автомобильном, воздушном и морском транспорте, космонавтике, гидрометаллургии и других, остаются до настоящего времени малоизученными. Во второй половине 80-х годов началось интенсивное исследование тонких механизмов быстрых реакций методом комбинационного рассеяния в скрещенных лучах лазеров, что позволяет осуществить как бы томографию 2 пламени. Задача в конечном счете сводится к синтезу композитных веществ, которые обеспечат саморегулирование быстрых процессов и их эффективное протекание в требуемом направлении.
1 Синергетика — наука, исследующая процессы перехода сложных систем из неупорядоченного состояния в упорядоченное и вскрывающая такие связи между элементами данной системы, при которых их суммарное действие в рамках системы превышает по своему эффекту простое сложение эффектов действий каждого из элементов в отдельности.
2 Томография (от греч. — «часть», «слой») — метод послойной рентгенографии.
По стремительности темпов развития механическая технология не уступает химической. На базе использования гибких автоматизированных линий и обрабатывающих центров преобразуется парк металлообрабатывающих станков; сформировалась новая научно-технологическая область твердотельной микромеханики-, в туннельных и других зондовых микроскопах достигается субатомная точность микромеханического привода; быстро возрастает число степеней свободы в механических системах роботов; развивается космическая механика свободного полета и невесомости и т. д.
Развитие структурного принципа проектирования и управления производственными процессами «вверх», его распространение на технологические комплексы положило начало слиянию, синтезу разнородных технологий с отдаленной целью образования единой и органичной метатехнической системы. Ho в то же время сами материальные технологии продолжают интенсивное развитие. Это проявляется, прежде всего, в микротехнологии, на которую опирается вся аппаратная база информатики, в генной инженерии, в работах, направленных на их синтез в рамках программ «молекулярной электроники» и « нанотехнологии». 3
3 Нанотехнология (греч. «карлик») — доля, равная миллиардной части исходных единиц.
Если предшествующий этап развития технологии предусматривал создание искусственного макромира на базе естественного микромира молекулярных и кристаллических структур, элементарных физико-химических процессов как на готовом фундаменте, то наступающий этап — создание искусственного микромира, собственного фундамента технологии. Начало этому новому процессу было положено, с одной стороны, микротехнологией информационных структур, с другой стороны, — микробиотехнологией — генной и белковой инженерией.
На исходе XX в. начался штурм первого субмикронного рубежа — диапазона «проектных норм» в окрестности 0,1 мкм. Это потребовало значительно более радикальной реконструкции всего арсенала аппаратных и методических средств микротехнологии, равно как и принципов проектирования ее конечной продукции. He менее существенные изменения претерпевают принципы работы микроэлектронных устройств и основанных на них информационных машин и систем. Квантовые вероятностные и иные электронные процессы становятся органической основой действий элементов вычислительных систем. Если в машинах пятого поколения удастся эффективно имитировать некоторые функции человеческого интеллекта исключительно средствами дискретной математики, то в новых системах будет сделан шаг к созданию творческих партнеров человека, способных отражать случайные явления реального мира и принимать эвристические решения.
Ho наиболее волнующий синтез шаг за шагом готовится в области биопо- добных структур. Этот синтез основывается на микробиологических исследованиях на молекулярном и субклеточном уровнях, медико-биологических исследованиях иммунных механизмов, прогрессе в понимании нейронных и биоэнергетических механизмов жизнедеятельности, а также на напряженном поиске функциональных устройств молекулярного уровня, которые совмещали бы в себе принципы действия электронных и биологических систем.
Еще одна важнейшая тенденция современного мира, которая, видимо, во многом будет определять его дальнейшее развитие, — это глобализация, т. е. возрастающая целостность мира. Многие ученые видят в глобализации признак начала формирования единой планетарной цивилизации. Предпосылки для ее появления были подготовлены индустриальной эпохой, научно-техническим прогрессом. На протяжении XX в. экономические, политические, культурные, коммуникационные и прочие связи между различными странами и целыми континентами становились все более прочными. Заметно усилилась взаимозависимость локальных цивилизаций, которые в наши дни уже не могут вести «отдельное», изолированное существование. События, происходящие в той или иной стране, нередко влияют и на судьбы ее соседей, а порой и мира в целом. При этом такое влияние не всегда оказывается положительным. Мировые войны, крупные экономические кризисы, опасность применения оружия массового уничтожения — далеко не полный перечень примеров такого рода.
Ho у процесса глобализации, конечно, есть и другие стороны, внушающие оптимистический взгляд на будущее. Это формирование системы всемирного хозяйства с «разделением труда» между странами и континентами, ведущее к созданию мирового рынка; тесно связанное с этим возрастание роли региональных экономических союзов (таких, как Европейский союз); укрепление авторитета международных организаций (ООН, ЮНЕСКО и др.); интенсивный обмен культурными ценностями и научными знаниями; «экспорт» оптимальных форм экономической, социальной и политической жизни; решительные ограничительные меры в сфере военного производства, уже приведшие к реальному сокращению гонки вооружений.
Разворачивающаяся глобализация отнюдь не означает, что в будущем мир станет однообразным, унифицированным. Своеобразие культур может и должно сохраниться. Возможно, поэтому современной тенденции к формированию планетарной цивилизации противостоит прямо противоположная, но крайняя по своей выраженности тенденция — сепаратистская. Стремление «отделиться», обособиться, освященное лозунгами (порой искусственно раздуваемыми) сохранения политической, национальной, культурной и религиозной самостоятельности, также стало знамением времени.
Нельзя, кроме того, забывать и о трагической социально-экономической неоднородности мира, о резком противостоянии двух полярных зон, в одной из которых человек пользуется всеми благами и достижениями цивилизации, в то время как в другой, гораздо более обширной, царят нищета, голод и болезни, нередко оборачивающиеся массовыми эпидемиями.
Какая же из двух тенденций — глобалистская или сепаратистская — победит в будущем? Сумеет ли человечество найти третий путь, путь к сбалансированному развитию, отыскать равновесие между всеобщим и локальным? Ответы на эти вопросы может дать только беспристрастная история.
Новый виток цивилизационного развития, как бы мы его ни называли — постиндустриальной, глобальной или какой-либо иной цивилизацией, — фактически только начинается. Пока появились лишь некоторые признаки, указывающие на то, что в недалеком будущем могут сформироваться новые цивилизационные основы. И это очень важно, ибо, как продемонстрировал опыт XX в., индустриальная цивилизация имеет и негативную сторону. Если перестройки цивилизационных основ не произойдет, над самим существованием человечества может нависнуть реальная угроза.
Каким будет будущее человечества? Выбор за нами. И по мере становления третьего тысячелетия вся наша деятельность, которая в конце концов и определит дальнейшее направление развития цивилизации, даст ответ на другой вопрос: «Что означает миссия — быть человеком?».
