348	Глава 8
§41.	УСКОРЕНИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И ЕГО ИТОГИ Новая эпоха в развитии науки и техники
	Охарактеризуйте основные направления развития науки и техники в первой половине XX в. Что из наиболее крупных научных открытий и технических достижений прошлого оказало наибольшее влияние на жизнь человечества в XX в.?

Десятилетия, прошедшие после Второй мировой войны, ознаме­новались дальнейшим ускорением темпов научно-технического развития. В период между двумя мировыми войнами для удвоения объема научных знаний требовалось около 24 лет, в 1945— 1964 гг. — 14 лет, к концу XX в. для разных сфер знания — не более 5—7 лет.

Энергетика, транспорт, космонавтика и новые конструкционные материалы

Крупнейшее из научных достижений XX в., овладение ядерной энергией, в большой мере использовалось в военных целях. Откры­тие в начале 1950-х гг. термоядерных реакций (слияния легких ядер в более тяжелые при сверхвысоких температурах) и в СССР и в США было обращено на создание водородных бомб. Тем не ме­нее уже в 1954 г. в СССР была построена первая в мире атомная электростанция.

Ядерная энергетика к концу XX в. обеспечивала около 8% мирового производства электроэнергии. Большая ее часть производилась за счет сжигания нефти (40%), угля (25%), газа (18%). Экологически более безопасные ГЭС и иные, геотер­мальные (использующие внутреннее тепло Земли), прилив­ные, солнечные, ветряные электростанции, обеспечивали лишь 7% производства энергии.

Продолжалось развитие средств транспорта. В 1990-е гг. в мире насчитывалось свыше 500 млн автомобилей (около трети из них в США), их ежегодный выпуск достиг 30 млн штук.

На протяжении XX в. постоянно увеличивалась грузоподъем­ность судов. В 1970-е гг. появились танкеры водоизмещением более 500 тыс. т. Быстроходность кораблей за последние 50 лет возросла вдвое. С овладением ядерной энергией были построены корабли и подводные лодки с атомными силовыми установками, способные годами бороздить морские просторы без захода в порты. Получили развитие, пока ограниченное, транспортные средства на воздушной подушке, способные передвигаться не только по воде, но и по суше.

Значительно возросло значение транспортной авиации. В Анг­лии в 1949 г. был создан первый прототип пассажирского реактив­ного самолета «Комета». Однако основное применение на авиали­ниях нашли советские реактивные самолеты ТУ-104 (выпускались с 1955) и американские «Боинг-707» (1958). В 1970 г. в США был создан гигантский самолет «Боинг-747», способный поднимать на борт до 500 пассажиров. Уже в 1950-х гг. военная авиация освоила сверхзвуковые скорости, а в 1970-е гг. появились и первые пасса­жирские самолеты, летающие на сверхзвуковых скоростях — совет­ский ТУ-144 (1975) и англо-французский «Конкорд» (1976).

Послевоенное развитие ракетной техники было главным обра­зом подчинено стремлениям СССР и США создать эффективные средства доставки ядерного оружия. Первым свои достижения н этой сфере продемонстрировал Советский Союз, запустивший н 1957 г. искусственный спутник Земли (США осуществили такой запуск в 1958).

В 1961 г. СССР вывел на орбиту вокруг Земли космический корабль с человеком на борту. Первым космонавтом мира стал К).А. Гагарин (1934—1968). В 1961 г. в США была принята про­грамма «Аполлон» — пилотируемого полета на Луну, успешно за­вершенная в 1969 г. Автоматические космические зонды достигли Кенеры, Марса, Юпитера, Сатурна, вышли за пределы Солнечной системы.

Соперничество в космосе позволило значительно повысить надежность космических аппаратов, удешевить их, что созда­ло условия перехода к систематическому освоению околозем­ного космического пространства. В СССР и США были разра­ботаны космические аппараты многоразового пользования, хотя советский «Буран» не нашел практического применения. Орбитальные станции и искусственные спутники Земли стали

Глава 8.

Ускорение научно-технического развития и его итоги

выполнять не только военные, но и гражданские функции, ис­пользоваться для научных экспериментов, астрономических наблюдений, трансляции радио- и телепередач, поддержания связи (первый спутник связи был запущен в 1962), метеороло­гических наблюдений, геологоразведки и т. д.

В настоящее время возникает перспектива создания постоянно действующих орбитальных комплексов, где в условиях невесомо­сти будут изготовляться новые биологически активные и кристал­лические вещества для медицины, биохимии, электроники.

Достижения в различных отраслях стимулировали поиск новых конструкционных материалов.

Только за период с 1951 по 1966 г. ассортимент продукции хими­ческой промышленности увеличился в 10 раз. Не стояла на месте и металлургия, освоившая производство особо прочной легирован­ной стали (с добавками вольфрама, молибдена), титановых спла­вов, использующихся в авиации и космонавтике.

Биохимия, генетика, медицина

Химия не обошла своим вниманием и сельское хозяйство, где в первые десятилетия XX в. началось применение минеральных удобрений, увеличивающих плодородие почвы. Во второй поло­вине века широко стали применяться ядохимикаты — химические методы борьбы с вредителями сельского хозяйства и сорняками. Создание веществ, выборочно уничтожающих одни виды расте­ний и безвредных для других, оказалось возможным благодаря развитию биологии и биохимии.

Новое значение приобрели осуществленные в начале века ис следования немецкого ученого А. Вейсмана и американского уче­ного Т. Моргана, которые, опираясь на работы чешского натурали ста Г. Менделя о наследственности, заложили основы генетики науки о передаче наследственных факторов в растительном и жи вотном мире. Опыт работ 1920—1930-х гг. по совершенствованпк > агротехнических приемов (в частности, Л. Бербанка по селекции семян, улучшению сортов культурных растений) в сочетании с применением удобрений, пестицидов и новейших технических средств обработки земли позволил с 1930-х по 1990-е гг. в 2—3 риал повысить урожайность многих культур.

Работы в области генетики привели к развитию биотехнологий.

Генетические исследования в СССР, связанные с именем Н.И. Вавилова, были свернуты после того, как генетика была объявлена лженаукой, а те, кто занимались ею, погибли в лаге­рях. Поэтому лидерство в этих исследованиях перешло к США.

В 1953 г. учеными Кембриджского университета Д. Уотсоном и Ф. Криком была открыта молекула ДНК, несущая в себе програм­му развития организма. В 1972 г. в Калифорнийском университете исследовались возможности изменения структуры ДНК, что от­крывало путь к созданию искусственных организмов.

Первый патент за создание методом генной инженерии ми­кроорганизма, ускоряющего переработку сырой нефти, был выдан в 1980 г. американскому ученому А. Чакрабарти. В 1988 г. Гарвардский университет получил патент за выра­щивание с помощью генетических манипуляций живой мыши. Началось выведение новых пород животных и растений. Они гораздо лучше, чем базовые виды, приспособлены к неблаго­приятным климатическим условиям, обладают иммунитетом ко многим заболеваниям и т.д.

Использование удобрений, более совершенных тракторов, ком­байнов и иной сельскохозяйственной техники, дешевеющей благо­даря массовому, крупносерийному производству, внедрение новых юртов растений обеспечили рост производительности труда н сельском хозяйстве. Только за период с 1950 по 1984 г. мировые урожаи зерновых культур выросли в 2,5 раза, в основном за счет mi,кокоразвитых стран.

11а пороге XXI в. были открыты возможности клонирования (искусственного выращивания из одной клетки точного биологи­ческого подобия организма донора). Вопросы этичности столь глу­бокого вмешательства в природные процессы, потенциальной опас­ности генетических экспериментов, последствия которых не всегда предсказуемы, обсуждались неоднократно, но это не привело к их прекращению.

Развитие биохимии и генетики сказалось на развитии медицины. ГIц<■ и конце XIX в. были открыты микроорганизмы, являвшиеся in ибудителями холеры, сибирской язвы, туберкулеза, дифтерита, бе­шенства, чумы, малярии, сифилиса, исследованы пути передачи этих

352	Глава 8. Ускорение научно-технического развития и его итоги

болезней, изобретены методы лечения многих из них. Начали разра­батываться методы санитарии и гигиены, профилактики и преду­преждения эпидемий, включая вакцинацию (прививки) против ряда болезней, появились новые лекарства — аспирин и пирамидон.

В 1920—1930-е гг. были выделены и получены искусственно витамины (в 1927 г. — витамины В и С, затем D и А). Еще боль­шим подспорьем для медицины оказались антибиотики — ве­щества, способные останавливать развитие болезнетворных микробов, наиболее известным из которых является пеницил­лин, выделенный из плесени (назван так А. Флемингом в 1929 г.). Химическим (синтетическим) аналогом пенициллина стали стрептоцид, сульфидин, сульфазол. После Второй миро­вой войны с открытием вирусной природы многих заболеваний начали разрабатываться антивирусные препараты.

Углубление знаний о природе живой материи раскрыло возмож­ности трансплантации (пересадки) органов, лечения наследствен­ных, обусловленных генетическими факторами заболеваний.

Новые возможности перед медициной раскрыли достиже­ния ядерной физики и электроники. Уже в 1930-е гг. в диагно­стике стали использоваться рентгеновские аппараты, электро­кардиографы, электроэнцефалографы и т.д. В последней трети века были созданы аппараты искусственной почки и вживляющийся кардиостимулятор. Новые технологии, в ча­стности использование лазерного скальпеля, расширили воз­можности хирургии.

Электроника и робототехника

Огромное влияние на облик мировой цивилизации оказали дости жения в области электроники.

Их база была заложена в XIX в. Первый в мире радиопри емник был изобретен в 1895 г. русским ученым А.С. Поповым Патент на передачу электрических импульсов без проводим в 1896 г. получил итальянский инженер Г. Маркони. Надож ность и дальность приема радиопередач значительно иш росла с изобретением в 1904 г. американцем Дж. Флемингом диода — двухэлектродной лампы — преобразователя часик электрических колебаний и в 1907 г. созданием американским конструктором Ли де Форестом триода, усиливающего слабые электрические колебания. В 1919—1924 гг. в России, США, Франции, Англии, Германии, Италии вступили в строй мощные станции, способные осуществлять международное вещание. С середины 1920-х гг. начались эксперименты в области пере­дачи изображения с помощью электронных сигналов, теле­видения. В Англии первые телевизионные передачи начались в 1929 г., в СССР — в 1932 г. (звуковое телевидение с 1934), в Германии — с 1936 г. В годы Второй мировой войны кон­структорская мысль сконцентрировалась на совершенство­вании радиолокации, позволяющей обнаруживать заблаго­временно корабли и самолеты противника.

Послевоенные годы ознаменовались настоящим прорывом в об­ласти электроники. Благодаря использованию достижений химии стало применяться стекловолокно для передачи сигналов. Наи­большее прикладное значение имело изобретение ЭВМ — элек­тронно-вычислительных машин (компьютеров).

Первые ЭВМ появились после Второй мировой войны. В них использовались такие же диоды и триоды, как в лам­повых радиоприемниках. Одна из таких машин, построенная в США в 1946 г., ЭНИАК, весила 30 т и занимала площадь 150 кв. м, в ней использовались 18 тыс. электронных ламп. Но, несмотря на огромные размеры, на машине можно было проводить лишь простые вычисления, доступные ныне каждо­му владельцу карманного калькулятора.

Второе поколение ЭВМ было создано в конце 1940-х гг. по­сле изобретения транзисторов (полупроводников), заменив­ших электронные лампы. Транзисторы нашли широкое приме­нение в бытовой электронике (радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах). С их миниатюризацией удалось увеличить объемы памяти и быстродействие ЭВМ.

Третье поколение ЭВМ развилось после создания так назы­ваемых интегральных схем, плат, на которых в 1960-е гг. разме­щалось несколько десятков компонентов, преобразующих и обрабатывающих информацию. С совершенствованием технологии в 1970-е гг. на одной плате можно было поместить десятки тысяч компонентов. ЭВМ на интегральных схемах включали в себя миллионы полупроводников, их быстродейст­вие достигло 100 млн операций в секунду.

354	Глава 8. Ускорение научно-технического развития и его итоги

Четвертое поколение ЭВМ было создано с изобретением в 1971 г. микропроцессора на кремниевом кристалле — чипе, размером менее 1 кв. см, заменяющем тысячи полупроводни­ков. Один такой кристалл мог хранить до 5 млн бит информа­ции, что позволило перейти к созданию портативных компью­теров, предназначенных для индивидуальных пользователей.

Пятое, современное, поколение ЭВМ способно воспринимать и воспроизводить не только числовую информацию, но и снимки, графики, речевые сигналы, вести диалог с человеком на базе зало­женного программного обеспечения. Повсеместное распростра­нение компьютеров, создание в фирмах, промышленных, коммер­ческих, научных центрах, государственных структурах банков данных компьютеризированной информации обеспечило новые возможности связи. Сложились локальные, а затем и глобальные компьютерные сети, самой распространенной из которых является Интернет. Они позволяют практически моментально получать и передавать любую информацию, вести двусторонние и многосто­ронние диалоги с другими пользователями компьютеров.

Шестое поколение компьютеров будет иметь в качестве матери­ального носителя памяти уже не кристаллы, а молекулы полимер­ного или биологически активного вещества (биочипы), что ставит в практическую плоскость создание искусственного интеллекта, способного к самопрограммированию.

В 1960-х гг. развитие компьютерных технологий позволило на­чать создание промышленных роботов, число которых к 1990-м гг. в мире достигло 300 тыс. Распространение робототехники раскры­ло огромные возможности совершенствования производственного процесса.

Вопрос о том, какие из изобретений и открытий XX в. в какой сфере знания наиболее важны, лишен смысла, поскольку большинство из них взаимосвязаны. Так, по подсчетам амери­канских инженеров, микрочипы используются не только в ком­пьютерах и роботах, а в 24 тыс. наименований выпускаемой в США продукции, включая все виды бытовой электроники, Каждый вошедший в последние десятилетия в обиходное упо­требление предмет бытовой техники, холодильник, телевизор и др., является материализованным воплощением множества направлений научно-технического прогресса.

Научно-технический прогресс не только изменил условия быта, отдыха людей, но и сказался на всем облике современного общест­ва, его проблемах и тенденциях развития.

Вопросы и задания

1. Охарактеризуйте основные направления развития науки и техники во второй половине XX — начале XXI в.

2. Какие новые черты появились в характере научного и тех­нического развития человечества в изучаемый период?

3. В чем проявилась взаимосвязь достижений науки и тех­ники в различных областях знания? Как влияло развитие науки на технический прогресс?

\ Какие общественные потребности вызвали скачок в разви­

тии электроники, создании ЭВМ? Определите значение внедрения компьютерных технологий для современного общества.

5 Начните заполнение таблицы «Развитие науки и техники

во второй половине XX в. и их влияние на общество».

Направления развития науки и техники	Важнейшие открытия и изобретения	Влияние на производство и общественную жизнь

Какие из направлений научно-технического прогресса конца XX в., с вашей точки зрения, окажутся наиболее пер­спективными в третьем тысячелетии?

Попробуйте сделать прогноз в виде сочинения-эссе отно­сительно содержания и темпов ускорения развития науч­ных знаний в XXI в.