КСЕ

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:

1. элементоорганическая химия, находящаяся на грани органической и неорганической химии. Развитие этого направления открыло возможности создания новых полимеров металлоорганических и кремнийорганических соединений с совершенно немыслимыми ранее свойствами, а также возможности внедрения новых неизмеримо более простых и экономичных технологических методов получения полимеров;

2. химия комплексных соединений, позволяющая открыть многочисленный класс новых химических соединений. Она способствовала созданию промышленности драгоценных металлов и решению химических аспектов атомной энергии;

3. физико-химическая механика, связывающая механические и электрические свойства вещества с его химическим составом и строением;

4. 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;

1. 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;

2. радиохимия связана с решением проблем радиоактивности и радиоизотопов с использованием атомной энергии;

3. геохимия, или химия Земли, которая в своих исследованиях вещества и процессов, происходящих на Земле, опирается на химические законы и методы;

4. 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.;

5. 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.