Лекция 8. Научно-техническая революция 2-й половины XX века
1. НТР: понятие, предпосылки и основные направления;
2. Современный этап НТР.
НТР: понятие, предпосылки и основные направления
Актуальной проблемой общественного развития является научно-техническая революция. Ее значимость определяется не только ускорением исторического прогресса, но и ее влиянием на непосредственные и отдаленные социальные последствия.
Научно-техническая революция (НТР) – это период времени, в течение которого происходит качественный скачок в развитии науки и техники, коренным образом преобразующий производительные силы общества. Начало НТР приходится на середину XX века, и уже к 70-м годам она увеличила экономический потенциал мирового хозяйства в несколько раз. Достижениями НТР в первую очередь воспользовались экономически развитые страны, которые превратили их в ускоритель научно-технического прогресса.
Предпосылки же для НТР были созданы научными открытиями первой половины XX в., в частности: в области ядерной физики и квантовой механики, достижениями кибернетики, микробиологии, биохимии, химии полимеров, а также оптимально высоким техническим уровнем развития производства, которое было готово воплотить эти достижения. Таким образом, наука стала превращаться в непосредственную производительную силу, что является характерной чертой третьей НТР.
НТР имеет всеохватывающий характер, оказывая влияние на все сферы не только экономической жизни, но и на политику, идеологию, быт, духовную культуру, психологию людей.
Одним из наиболее спорных вопросов при обсуждении проблем научно-технической революции является вопрос о ее сущности. Единого мнения здесь нет. Одни авторы сводят сущность НТР к изменению в производительных силах общества, другие – к автоматизации производственных процессов и созданию четырехзвенной системы машин, третьи – к возрастанию роли науки в развитии техники, четвертые – к появлению и развитию информационной техники и т.д.
Во всех этих случаях отражаются лишь отдельные признаки, отдельные стороны научно-технической революции, а не ее сущность.
НТР привела к коренному преобразованию производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. В ходе НТР бурно развивается и завершается процесс превращения науки в непосредственную производительную силу. НТР изменяет весь облик общественного производства, условия, характер и содержание труда, структуру производительных сил, общественного разделения труда, отраслевую и профессиональную структуру общества, ведёт к быстрому росту производительности труда, оказывает воздействие на все стороны жизни общества, включая культуру, быт, психологию людей, взаимоотношение общества с природой, ведёт к резкому ускорению научно-технического прогресса.
Успех науки позволил создать такие технические средства, которые могут заменить и руки (физический труд), и голову (умственный труд человека, занятого в сферах управления, конторской деятельности, и даже – в области самой науки).
Основными направлениями НТР являются: микроэлектроника, лазерные технологии, ферментные технологии, генная инженерия, катализ, био- и нанотехнологии.
Микроэлектроника – направление технологии, связанное с созданием приборов и устройств в миниатюрном исполнении и использованием интегральной технологии их изготовления. Типичными устройствами микроэлектроники являются: микропроцессоры, запоминающие устройства, интерфейсы и др. На их базе создаются компьютеры, медицинское оборудование, контрольно-измерительные приборы, средства связи и передачи информации.
Созданные на основе интегральных схем электронно-вычислительные машины позволяют многократно усилить интеллектуальные способности человека, а в ряде случаев полностью заменить его как исполнителя не только в рутинных вопросах, но и в ситуациях, требующих высокого быстродействия, безошибочности, специфических знаний, или в экстремальных условиях. Созданы системы, позволяющие быстро и эффективно решать сложные задачи в области естественных наук, при управлении техническими объектами, а также в социально-политической сфере человеческой деятельности.
Все более широко используются электронные средства синтеза и восприятия речи и изображения, услуги машинного перевода с иностранных языков. Достигнутый уровень развития микроэлектроники сделал возможным начало прикладных исследований и практических разработок систем искусственного интеллекта.
Предполагается, что одна из новых ветвей развития микроэлектроники пойдет в направлении копирования процессов в живой клетке, и ей уже присвоен термин «молекулярная электроника» или «биоэлектроника».
Лазерная техника. Лазер (оптический квантовый генератор) – источник когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона, действие которого основано на использовании вынужденного излучения атомов и ионов.
В основе работы лазера лежит способность возбужденных атомов (молекул) под действием внешнего электромагнитного излучения соответствующей частоты усиливать это излучение.
Лазерная связь. Использование инфракрасного излучения полупроводниковых лазеров позволяет существенно поднять скорость и качество передаваемой информации, повысить надежность и секретность. Лазерные линии связи подразделяются на космические, атмосферные и наземные.
Лазерные технологии в машиностроении. Лазерная резка позволяет производить раскрой практически любых материалов толщиной до 50 мм по заданному контуру. Лазерная сварка позволяет соединять металлы и сплавы с сильно отличающимися теплофизическими свойствами. Лазерная закалка и наплавка позволяют получать новые инструменты с уникальными свойствами (самозаточка и т.д.). Мощные лазеры широко используются в автомобильной и авиационной промышленности, судостроении, приборостроении и т.д.
Ферментные технологии. Ферменты, выделяемые из бактерий, можно применять для получения важных в промышленности веществ (спиртов, полимеров, органических кислот и др.).
Промышленное производство белков. Белок одноклеточных – ценнейший источник пищи. Получение белка с помощью микроорганизмов имеет целый ряд преимуществ: не нужно больших площадей для посевов; не нужно помещений для скота; микроорганизмы быстро размножаются на самых дешевых или побочных продуктах сельского хозяйства или промышленности (Например, на нефтепродуктах, бумаге). Белок одноклеточных можно использовать для увеличения кормовой базы сельского хозяйства.
Генная инженерия. Так называется совокупность методов введения в клетку желательной генетической информации. Появилась возможность контролировать генетическую структуру будущих популяций путем клонирования. Применение этой технологии может существенно повысить эффективность сельского хозяйства.
Современный этап НТР
Революционный переворот в промышленности был вызван созданием электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и на их основе автоматизированных производственных комплексов. Произошел поворот в сторону применения немеханических технологий, резко сокративших время изготовления различных материалов и продуктов.
Уровень механизации и автоматизации производственных процессов стал настолько высоким, что решение конкретных задач потребовало от любого работника, не только от инженера, но и от квалифицированного рабочего, серьезной профессиональной подготовки, современных научных знаний.
1970-е гг. энергетический и сырьевой кризисы ускорили структурную перестройку промышленности, а вслед за ней всех сфер общественной жизни, которая сопровождалась массовым внедрением наукоемких технологий. Резко возрастает роль транснациональных корпораций, что означало дальнейшую интеграцию мировых экономических процессов. Наряду с радикальными преобразованиями в экономике ускоряется глобализация информационных процессов. Создаются мощные телекоммуникационные системы и информационные сети, спутниковая связь, которые постепенно охватывают весь мир. Изобретается персональный компьютер, совершивший подлинную революцию в науке, деловом мире, печати. Информация постепенно становится важнейшей экономической категорией, производственным ресурсом, ее распространение в обществе приобретает огромную социальную значимость, ибо тот, кто владеет информацией, владеет и властью.
В начале 1990-х гг. после распада СССР и мировой социалистической системы начинаются стремительно развивающиеся процессы глобализации мира и одновременно с этим перерастание постиндустриального общества на Западе в информационное общество. Если для постиндустриального общества характерной чертой выступало заметное преобладание производства услуг над производством материальных продуктов, то информационное общество отличает прежде всего наличие высокоэффективных информационных технологий в финансовой и экономических сферах, в средствах массовой информации.
Перспективным направлением НТР в XXI столетие является биотехнология. Биотехнология – совокупность промышленных методов, использующих живые организмы и биологические процессы, достижения генной инженерии (отрасли молекулярной генетики, связанной с созданием искусственных молекул вещества, передающего наследственные признаки живого организма) и клеточной технологии. Такие методы применяются в растениеводстве, животноводстве, при изготовлении ряда ценных технических продуктов. Разрабатываются биотехнологические программы обогащения бедных руд и концентрации редких и рассеянных в земной коре элементов, а также преобразования энергии.
Биотехнология применяет современные знания и технологии для изменения генетического материала растений, животных и микробов, способствуя получению на этой основе новых (зачастую принципиально новых) результатов.
В узком смысле биотехнологиями называют использование живых организмов в производстве и переработке различных продуктов. Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, при различных способах переработки кож, растительных волокон и др. Современные биотехнологии основаны главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток.
В широком смысле биотехнологиями называются технологии, использующие живые организмы или продукты их жизнедеятельности. Или можно сформулировать так: биотехнологии связаны с тем, что возникло биогенным путем.
Во всём мире идёт стремительное развитие нанотехнологии в научном, техническом и прикладном плане, включая решение многих экономических и социальных задач. Нанотехнологии составляют основу для НТР и призваны радикально изменить окружающий мир. Это приоритетное направление для всех имеющихся отраслей. Прогрессивное развитие нанотехнологий даст толчок для развития многих отраслей промышленности и экономики в ближайшее время. В настоящее время под термином «нанотехнология» подразумевают совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, имеющие принципиально новые качества и позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы макромасштаба. Практически, нано (от греч. nanos-карлик) - это миллиардная доля чего-либо, т.е. нанометр – это метр, поделенный на миллиард.
В целом фронт нанотехнологических исследований охватывает широкие области науки и техники - от электроники и информатики до сельского хозяйства, в котором возрастает роль генно-модифицированной продукции.
В числе разработок - электроника и информационные технологии на основе новых материалов, новых устройств, новых условий и техники монтажа, новых методов записи и считывания информации, новых устройств фотоники в оптических линиях связи.
В числе перспективных проектов - наноматериалы (нанотрубки, материалы для солнечной энергетики, топливные элементы нового типа), биологические наносистемы, наноустройства на основе наноматериалов, наноизмерительная техника, нанообработка. В наномедицине прогнозируется метод лечения не болезни, а индивидуального человека по его генетической информации.
Задания: Доклады по темам:
Микроэлектроника как направление НТР;
Биотехнологии как направление НТР;
Нанотехнологии как направление НТР.