- •Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Тема 1. Вводная лекция курса. Наука и техника Древнего мира.
- •4. Наука и техника в античном мире
- •Тема 2. Эволюция научной и технической мысли в V-XVI вв.: преемственность античного опыта и новые тенденции.
- •1. Основные черты средневековой науки.
- •2. Византия - наследница знаний греко-римского мира.
- •3. Научные знания в странах арабского Востока.
- •4. Наука и техника в средневековой Европе.
- •5. Наука и техника эпохи Возрождения
- •XVI век ─ век Реформации. Реформация привела:
- •Тема 3. Научная эволюция XVII-XVIII вв. Итоги развития техники мануфактурного периода и начало промышленного переворота.
- •1. Научная революция XVII-XVIII вв. Складывание классической науки.
- •2) В сфере гуманитарных наук:
- •2. Развитие техники в XVII-XVIII вв. Итоги развития техники мануфактурного периода. Технические и технологические предпосылки промышленного переворота
- •Тема 4. Возникновение науки в России. Техническая мысль «допетровского» периода и ее эволюция в XVIII веке.
- •1. Познания об окружающем мире в Киевской Руси. Техника киевского периода
- •2. Московский период в развитии техники. Расширение познаний о мире
- •3. Складывание предпосылок для возникновения науки и становления системы светского образования в России в XVII в.
- •4. Возникновение российской науки и ее развитие в контексте петровских преобразований.
- •5. Мануфактурный период развития техники в России.
- •XVIII век.
- •Тема 5. Наука и техника в XIX веке и на рубеже XIX-XX вв.: на пути к индустриальному обществу
- •1. Промышленный переворот и его технико-технологические последствия. Технический прогресс в XIX – начале хх вв. В странах Запада и в России
- •Особенности промышленного переворота в России.
- •Наиболее важные и интересные достижения технической мысли в России
- •2. Основные направления развития естествознания в Европе и в сша в XIX- начале хх веков
- •Наиболее важные достижения математической науки
- •Наиболее важные достижения физической науки
- •Наиболее важные достижения химической науки
- •Наиболее важные достижения биологической науки
- •Наиболее важные достижения медицинской науки
- •Наиболее значимые экспедиции и их значение:
- •Наиболее важные открытия конца х1х – начала хх вв
- •3. Основные направления развития научной мысли в России в XIX ─ начале хх вв.
- •Достижения российской науки
- •Тема 6. Наука и техника в хх веке: от индустриального к информационному обществу. Научная революция в XXI веке и перспективы научно-технологического развития России (4 часа)
- •1. Наука и техника в 20-30-е гг.: тенденции развития, итоги.
- •А. Вильсон построил теорию полупроводников, ввел представление о «донорной» и «акцепторной» проводимости;
- •2. Достижения научного и технического прогресса в советском государстве (период нэПа и форсированной индустриализации).
- •3. Наука в годы Великой Отечественной войны. Роль техники во Второй Мировой войне
- •1. Научно-техническая революция второй половины хх в. И её социально-экономические и политические последствия. Нтр в условиях социалистической модели общественного развития.
- •2. Наука и техника в условиях глобализации. Проблемы научно-технического развития России на рубеже хх-ххi вв. Глобализация в научно-технической сфере
- •3. Современное состояние российской науки и техники.
2. Наука и техника в условиях глобализации. Проблемы научно-технического развития России на рубеже хх-ххi вв. Глобализация в научно-технической сфере
Глобализация охватывает все звенья научно-технической сферы – науку, технику, технологии. Она наблюдается в области развития науки и технологий на разных уровнях – международном, государственном и внутригосударственном.
Ее влияние проявляется:
в скорости приращения знаний и их трансляции в инновации,
в объемах финансирования научно-инновационного сектора и структуре этого финансирования,
в правовом регулирование отношений в области интеллектуальной собственности,
в появлении новых форм организации научного труда и инновационных разработок, способов коммуникаций в науке,
в изменении характера и способах подготовки научных кадров, содержания научного труда,
в особенностях разделения и кооперации научного труда, в том числе международного научно-инновационного сотрудничества и т.д.
Можно выделить следующие основные тенденции развития научно-технической сферы:
крупные исследовательские проекты объединяют ученых из разных стран (поиск возобновляемых источников энергии, большой адронный коллайдер, нанотехнологии и т.п.);
все более увеличивающееся государственное финансирование и поддержка фундаментальной науки;
грантовая система финансирования исследований;
академическая мобильность ученых;4
интеграция науки и образования (исследовательские университеты), интеграция науки и производства (научно-внедренческие территории);
формирование интеграционной цепочки: наука – образование –производство;
создание научной основы для перехода к шестому технологическому укладу, в основе которого развитие нанотехнологии;
наука выполняет функцию своего рода локомотива инновационной сферы. Поддерживая необходимое для инноваций социокультурное пространство, научное сообщество создает жизненную атмосферу национальной инновационной системы (НИС).
Новые формы организации современной науки и техники
В наукоемких отраслях высоки темпы научно-технического прогресса. Например, в ключевой области современного НТП - микроэлектронике - скорость накопления опыта характеризуется ежегодным удвоением сложности и объема выпуска интегральных схем при 30-процентном снижении издержек и цен. В этих условиях отставание чревато не только потерей позиций в данной отрасли, но и безнадежным отставанием отраслей, где широко применяется электроника - в таких наукоемких отраслях как лазеры, авиастроение, отдельные виды машиностроения и др. Эти технологии используют многочисленные достижения фундаментальных и прикладных наук.
За последние 15-20 лет развитые страны накопили значительный опыт организации инновационной деятельности. Возникли различные формы внедрения научных разработок в производство (ведь сами по себе технологии никому не нужны, если нет их практического использования: технологическая кооперация, межстрановый технологический трансферт, территориальные научно-промышленные комплексы).
Американская модель В США и Великобритании в настоящее время выделяются три типа "научных парков":
1."научные парки" в узком смысле слова;
2."исследовательские парки", отличающиеся от первых тем, что в их рамках новшества разрабатываются только до стадии технического прототипа;
З. "инкубаторы" (в США) и инновационные центры (в Великобритании и Западной Европе), в рамках которых университеты "дают приют" вновь возникающим компаниям, предоставляя им за относительно умеренную арендную плату землю, помещения, доступ к лабораторному оборудованию и услугам.
"Научные парки" - формы интеграции науки с промышленностью - относятся к разряду территориальных научно-промышленных комплексов.
Крупнейший из "научных парков" США - Стэнфордский. Он расположен на землях университета, сдаваемых в аренду сроком на 51 год "высокотехнологичным" компаниям, взаимодействующим с университетом, в котором преподает много инженеров-исследователей. Парк был объявлен заполненным в 1981 году - 80 компаний и 26 тысяч занятых. Среди компаний -три главных учреждения геологической службы США, гиганты электроники (IBM, Hewlett Packard), аэрокосмические компании ("Локхид"), химические, биотехнологические.
Типичный пример "исследовательского парка", в котором на землях университета находятся не предприятия и лаборатории собственно промышленных компаний, а исследовательские институты некоммерческого характера, тесно связанные с промышленностью, - Центр Иллинойского Технологического Института (ИТИ), частный исследовательский центр США с бюджетом около 68 млн. долларов в год.
"Идеальный" тип исследовательского парка представляет собой старейший "научный парк" Шотландии - Хериот-Уоттский; это единственный "научный парк" в Европе, в котором разрешено только проведение научно-исследовательских работ и запрещено массовое производство.
Японская модель Японская модель "научных парков", в отличие от американской, предполагает строительство совершенно новых городов - так называемых "технополисов", сосредотачивающих научные исследования в передовых и пионерных отраслях и наукоемкое промышленное производство. Проект "Технополис" - проект создания технополисов - был принят к реализации в 1982 году. В качестве создания "технополисов" избрано 19 зон равномерно разбросанных по четырем островам. Все "технополисы" должны удовлетворять следующим критериям:
быть расположенным не далее, чем в 30 минутах езды от своих "городов-родителей" (с населением не менее 200 тысяч человек) и в пределах 1дня езды от Токио, Нагой или Осаки;
занимать площадь меньшую или равную 500 квадратным милям;
иметь сбалансированный набор современных научно-промышленных комплексов, университетов и исследовательских институтов в сочетании с удобными для жизни районами, оснащенной культурной и рекреационной инфраструктурой;
быть расположенными в живописных районах и гармонировать с местными традициями и природными условиями.
Строительство "технополисов" финансируется на региональном уровне ─ за счет местных налогов и взносов корпораций. "Ядром" ряда "технополисов" (Хиросимы, Убе, Кагосимы) является строительство "научных городков". Некоторые довольствуются расширением научных и инженерных факультетов местных университетов. Большинство "технополисов" создают центры "пограничной технологии" - инкубаторы совместных исследований и венчурного бизнеса.
Смешанная модель Примером смешанной модели "научных парков", ориентированной и на японскую, и на американскую, могут служить "научные парки Франции, в частности, крупнейший из них "София Антиполис" (расположен на Ривьере, на площади свыше 2000 га; к середине 80-х годов земля была продана компаниям и исследовательским организациям; максимальное предусмотренное число занятых - около 6 тысяч человек).
Глобальные направления развития науки и техники
Развитие генетики. Успешная расшифровка генома человека обозначила тенденцию к смещению приоритетов в развитии науки и техники в сторону биотехнологий и конструирования организмов с заданными свойствами.
Были определены гены и группы генов, ответственные за синтез различных белков в человеческом организме. Во-вторых, в основном были определены группы генов, несущие информацию о взаимосвязях во времени синтезируемых белков между собой в процессе развития организма. В-третьих, была определена группа генов с неясными функциями.
Практическим применением полученных данных стали четкие рекомендации для большинства людей, касающиеся занятий профессиональной деятельностью, выбора места проживания и образа жизни.
Комбинаторная химия. Расцвет комбинаторной химии привел к созданию более сотни новых лекарств, позволяющих нормализовать работу дефектных генов и эффективно излечивать многие наследственные заболевания. Параллельно были разработаны новые средства доставки лекарств непосредственно в клетку к определенному участку генома, и даже к конкретному гену. Практический опыт применения первых подобных лекарств позволил заложить фундамент нового класса лекарств, направленных на нормализацию генов, для исправления дефектов приобретенных, для восстановления функций тканей и органов человеческого организма.
Реально работающие технологии комбинаторной химии привели к обновлению ассортимента лекарственных препаратов в мире в течение первого десятилетия нового века более чем на две трети. Новые лекарственные препараты были более эффективными, безопасными и при этом дешевле своих предшественников, зачастую в несколько раз.
Развитие компьютерных технологий. С помощью фотолитографических технологий производства интегральных микросхем, доведенных до совершенства, стало возможным производить единичные суперкомпьютеры, выполняющие десять в тринадцатой степени операций в секунду (10 Терафлоп). Учитывая, что человеческий мозг выполняет в секунду десять в шестнадцатой степени - десять в семнадцатой степени операций, казалось, что желанная цель вот-вот будет достигнута. Однако, учитывая, что суперкомпьютеры представляли собой не единичный процессор, с которым можно сравнить человеческий мозг, а сотни и тысячи отдельных процессоров, выполняющих параллельную работу, то реальное отставание единичного процессора от мощности человеческого мозга составляло до десяти миллионов раз.
Развитие компьютерных технологий, а также достижения в области электронной промышленности позволили известному более пятидесяти лет явлению голографии шагнуть на качественно новый уровень и стать в один ряд с новейшими технологиями, такими как нанотехнологии и генная инженерия.
Робототехника и производство роботов. С каждым годом область применения роботов расширялась, захватывая кроме производства и другие сферы человеческой деятельности. Особенно хорошо роботы зарекомендовали себя в процессах сборки в самых различных отраслях машиностроения. Неутомимые работники и контролеры, практически не совершающие ошибок, они трудились эффективнее, чем люди и обходились для работодателя дешевле, чем наемные работники. Большинство применяемых производственных роботов имели жесткое программное обеспечение, регламентирующее их деятельность в узких пределах. Однако в некоторых технологических процессах начинали применяться роботы с элементами искусственного интеллекта. Соответствующее программное обеспечение позволяло им выполнять сложные функции в многофакторном пространстве ограничений. Роботы с зачатками интеллекта использовались для контроля над производством, особенно при использовании безлюдных технологий, то есть в тех местах, где нельзя было однозначно предусмотреть все возможные негативные ситуации. Например, в химическом производстве такие роботы, основываясь на показаниях приборов и общих знаниях о технологическом процессе, могли предвидеть возможность аварии в том или ином месте, вовремя переключиться на резервные мощности и вызвать специалистов-ремонтников для устранения неисправности.
Появление мощных микропроцессоров, а также создание качественных исполнительных механизмов позволило компаниям, производящим роботов, совершить прорыв в быт человека.
