Разрушенный научно-технологический потенциал, тот, которым обладала наша страна во времена СССР, восстановить уже не удастся, да и не нужно. Главная задача сегодня - ускоренными темпами создать в России новый, мощный научно-технологический потенциал, а для этого необходимо точно знать истинное положение дел в науке и высшем образовании. Только тогда решения по управлению, поддержке и финансированию этой сферы будут приниматься на научной основе и дадут реальные результаты - считает главный научный сотрудник Института научной информации по общественным наукам (ИНИОН) РАН, руководитель Центра информатизации, социально-технологических исследований и науковедческого анализа (Центр ИСТИНА) Министерства промышленности, науки и технологий и Министерства образования Анатолий Ильич Ракитов. С 1991 по 1996 год он был советником Президента России по вопросам научно-технологической политики и информатизации, возглавлял Информационно-аналитический центр Администрации Президента РФ. За последние годы под руководством А. И. Ракитова и при его участии было выполнено несколько проектов, посвященных анализу развития науки, технологий и образования в России.

ПРОСТЫЕ ИСТИНЫ И НЕКОТОРЫЕ ПАРАДОКСЫ

Во всем мире, по крайней мере, так думает большинство, науку делают молодые. У нас же научные кадры стремительно стареют. В 2000 году средний возраст академиков РАН был более 70 лет. Это еще можно понять - большой опыт и большие достижения в науке даются не сразу. Но то, что средний возраст докторов наук - 61 год, а кандидатов - 52 года, тревожит. Если положение не изменится, то примерно к 2016 году средний возраст научных сотрудников достигнет 59 лет. Для российских мужчин это не только последний год допенсионной жизни, но и среднестатистическая ее продолжительность. Такая картина складывается в системе Академии наук. В вузах и отраслевых НИИ в общероссийском масштабе возраст докторов наук - 57-59 лет, а кандидатов - 51-52 года. Так что через 10-15 лет наука у нас может исчезнуть.

Благодаря высочайшей производительности суперкомпьютеры способны решать сложнейшие задачи. Самые мощные ЭВМ этого класса производительностью до 12 терафлоп (1 терафлоп - 1 триллион операций в секунду) выпускают в США и Японии. В августе нынешнего года о создании суперкомпьютера производительностью 1 терафлоп объявили российские ученые. На фото представлены кадры из телерепортажей, посвященных этому событию.

Но вот что интересно. По официальным данным, последние 10 лет конкурсы в вузы росли (2001 год стал в этом смысле рекордным), а аспирантура и докторантура "выпекали" молодых ученых высшей квалификации прямо-таки невиданными темпами. Если принять численность студентов, обучавшихся в вузах в 1991/92 учебном году, за 100%, то в 1998/99 году их стало на 21,2% больше. Численность аспирантов НИИ возросла за это время почти на треть (1577 человек), а аспирантов вузов - в 2,5 раза (82 584 человека). Прием в аспирантуру увеличился втрое (28 940 человек), а выпуск составил: в 1992 году - 9532 человека (23,2% из них с защитой диссертации), а в 1998-м - 14 832 человека (27,1% - с защитой диссертации).

Что же происходит у нас в стране с научными кадрами? Каков на самом деле их реальный научный потенциал? Почему они стареют? Картина в общих чертах такова. Во-первых, по окончании вузов далеко не все студенты и студентки рвутся в аспирантуру, многие идут туда, чтобы избежать армии или три года пожить вольготно. Во-вторых, защитившиеся кандидаты и доктора наук, как правило, могут найти достойную их звания зарплату не в государственных НИИ, КБ, ГИПРах и вузах, а в коммерческих структурах. И они уходят туда, оставляя своим титулованным научным руководителям возможность спокойно стареть.

Передовые вузы предоставляют возможность студентам пользоваться современной компьютерной техникой.

Сотрудники Центра информатизации, социально-технологических исследований и науковедческого анализа (Центр ИСТИНА) изучили около тысячи web-сайтов фирм и рекрутерских организаций с предложениями работы. Результат оказался таким: выпускникам вузов предлагают зарплату в среднем около 300 долларов (сегодня это почти 9 тысяч рублей), экономистам, бухгалтерам, менеджерам и маркетологам - 400-500 долларов, программистам, высококвалифицированным банковским специалистам и финансистам - от 350 до 550 долларов, квалифицированным менеджерам - 1500 долларов и более, но это уже редкость. Между тем среди всех предложений нет даже упоминания о научных работниках, исследователях и т. п. Это означает, что молодой кандидат или доктор наук обречен либо работать в среднем вузе или НИИ за зарплату, эквивалентную 30-60 долларам, и при этом постоянно метаться в поисках стороннего заработка, совместительства, частных уроков и т. п., либо устроиться в коммерческую фирму не по специальности, где ни кандидатский, ни докторский диплом ему не пригодится, разве что для престижа.

Но есть и другие важные причины ухода молодых из научной сферы. Не хлебом единым жив человек. Ему нужна еще возможность совершенствоваться, реализовать себя, утвердиться в жизни. Он хочет видеть перспективу и чувствовать себя, по крайней мере, на одном уровне с зарубежными коллегами. В наших, российских, условиях это почти невозможно. И вот почему. Во-первых, наука и опирающиеся на нее высокотехнологичные разработки у нас очень мало востребованы. Во-вторых, экспериментальная база, учебно-исследовательское оборудование, аппараты и приборы в учебных заведениях физически и морально устарели на 20-30 лет, а в лучших, самых передовых университетах и НИИ - на 8-11 лет. Если учесть, что в развитых странах технологии в наукоемких производствах сменяют друг друга через каждые 6 месяцев - 2 года, такое отставание может стать необратимым. В-третьих, система организации, управления, поддержки науки и научных исследований и, что особенно важно, информационное обеспечение остались, в лучшем случае, на уровне 1980-х годов. Поэтому почти каждый действительно способный, а тем более талантливый молодой ученый, если он не хочет деградировать, стремится уйти в коммерческую структуру или уехать за границу.

По официальной статистике, в 2000 году в науке были заняты 890,1 тысячи человек (в 1990 году в 2 с лишним раза больше - 1943,3 тысячи человек). Если же оценивать потенциал науки не по численности сотрудников, а по результатам, то есть по количеству зарегистрированных, особенно за рубежом, патентов, проданных, в том числе за рубеж, лицензий и публикаций в престижных международных изданиях, то окажется, что мы уступаем наиболее развитым странам в десятки, а то и в сотни раз. В США, например, в 1998 году в науке были заняты 12,5 миллиона человек, из них - 505 тысяч докторов наук. Выходцев из стран СНГ среди них не более 5%, причем многие выросли, учились и получили ученые степени там, а не здесь. Таким образом, утверждать, что Запад живет за счет нашего научно-интеллектуального потенциала, было бы неправильно, а вот оценить его реальное состояние и перспективы стоит.

НАУЧНО-ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ И НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ

Бытует мнение, что, несмотря на все трудности и потери, старение и отток кадров из науки, у нас все же сохраняется научно-интеллектуальный потенциал, который позволяет России оставаться в ряду ведущих держав мира, а наши научные и технологические разработки до сих пор привлекательны для зарубежных и отечественных инвесторов, правда, инвестиции мизерны.

На самом деле, чтобы наша продукция завоевала внутренний и внешний рынок, она должна качественно превосходить продукцию конкурентов. Но качество продукции напрямую зависит от технологии, а современные, прежде всего высокие технологии (как раз они наиболее рентабельны) - от уровня научных исследований и технологических разработок. В свою очередь, их качество тем выше, чем выше квалификация ученых и инженеров, а ее уровень зависит от всей системы образования, особенно высшего.

Если говорить о научно-технологическом потенциале, то это понятие включает не только ученых. Его составляющие еще и приборно-экспериментальный парк, доступ к информации и ее полнота, система управления и поддержки науки, а также вся инфраструктура, обеспечивающая опережающее развитие науки и информационного сектора. Без них ни технологии, ни экономика просто не могут быть работоспособными.

Очень важный вопрос - подготовка специалистов в вузах. Попытаемся разобраться как их готовят на примере наиболее быстро развивающихся секторов современной науки, к которым относятся медико-биологические исследования, исследования в сфере информационных технологий и создания новых материалов. По данным последнего, изданного в США в 2000 году справочника "Science and engineering indicators", в 1998 году расходы только на эти направления были сопоставимы с расходами на оборону и превосходи ли расходы на космические исследования. Всего на развитие науки в США было затрачено 220,6 миллиарда долларов, из них две трети (167 миллиардов долларов) - за счет корпоративного и частного секторов. Значительная часть этих гигантских средств пошла на медико-биологические и особенно биотехнологические исследования. Значит, они были в высшей степени рентабельны, поскольку деньги в корпоративном и частном секторах тратят только на то, что приносит прибыль. Благодаря внедрению результатов этих исследований улучшились здравоохранение, состояние окружающей среды, увеличилась продуктивность сельского хозяйства.

В 2000 году специалисты Томского государственного университета совместно с учеными Центра ИСТИНА и нескольких ведущих вузов России исследовали качество подготовки биологов в российских вузах. Ученые пришли к выводу, что в классических университетах преподают в основном традиционные биологические дисциплины. Ботаника, зоология, физиология человека и животных есть в 100% вузов, физиология растений - в 72%, а такие предметы, как биохимия, генетика, микробиология, почвоведение - только в 55% вузов, экология - в 45% вузов. В то же время современные дисциплины: биотехнологию растений, физико-химическую биологию, электронную микроскопию - преподают лишь в 9% вузов. Таким образом, по самым важным и перспективным направлениям биологической науки студентов готовят менее чем в 10% классических университетов. Есть, конечно, исключения. Например, МГУ им. Ломоносова и особенно Пущинский государственный университет, работающий на базе академгородка, выпускают только магистров, аспирантов и докторантов, причем соотношение учащихся и научных руководителей в нем - примерно 1:1.

Такие исключения подчеркивают, что студенты-биологи могут получить профессиональную подготовку на уровне начала XXI века лишь в считанных вузах, да и то небезупречную. Почему? Поясню на примере. Для решения проблем генной инженерии, использования технологии трансгенов в животноводстве и растениеводстве, синтеза новых лекарственных препаратов нужны современные суперкомпьютеры. В США, Японии, странах Евросоюза они есть - это мощные ЭВМ производительностью не менее 1 терафлоп (1 триллион операций в секунду). В университете Сент-Луиса уже два года назад студенты имели доступ к суперкомпьютеру мощностью 3,8 терафлоп. Сегодня производительность самых мощных суперкомпьютеров достигла 12 терафлоп, а в 2004 году собираются выпустить суперкомпьютер мощностью 100 терафлоп. В России же таких машин нет, лучшие наши суперкомпьютерные центры работают на ЭВМ значительно меньшей мощности. Правда, нынешним летом российские специалисты объявили о создании отечественного суперкомпьютера производительностью 1 терафлоп.

Наше отставание в информационных технологиях имеет прямое отношение к подготовке будущих интеллектуальных кадров России, в том числе и биологов, поскольку компьютерный синтез, например, молекул, генов, расшифровка генома человека, животных и растений могут дать реальный эффект лишь на базе самых мощных вычислительных систем.

Наконец, еще один интересный факт. Томские исследователи выборочно опросили преподавателей биологических факультетов вузов и установили, что лишь 9% из них более или менее регулярно пользуются Интернетом. При хроническом дефиците научной информации, получаемой в традиционной форме, не иметь доступа к Интернету или не уметь пользоваться его ресурсами означает только одно - нарастающее отставание в биологических, биотехнологических, генно-инженерных и прочих исследованиях и отсутствие совершенно необходимых в науке международных связей.

Нынешние студенты даже на самых передовых биологических факультетах получают подготовку на уровне 70-80-х годов прошлого века, хотя в жизнь они вступают уже в XXI веке. Что касается научно-исследовательских институтов, то только примерно 35 биологических НИИ РАН имеют более или менее современное оборудование, и поэтому только там проводятся исследования на передовом уровне. Участвовать в них могут лишь немногие студенты нескольких университетов и Образовательного центра РАН (создан в рамках программы "Интеграция науки и образования" и имеет статус университета), получающие подготовку на базе академических НИИ.

Другой пример. Первое место среди высоких технологий занимает авиакосмическая отрасль. В ней задействовано все: компьютеры, современные системы управления, точное приборостроение, двигателе- и ракетостроение и т. д. Хотя Россия занимает в этой отрасли достаточно прочные позиции, отставание заметно и здесь. Касается оно в немалой степени и авиационных вузов страны. Участвовавшие в наших исследованиях специалисты Технологического университета МАИ назвали несколько самых болезненных проблем, связанных с подготовкой кадров для авиакосмической отрасли. По их мнению, уровень подготовки преподавателей прикладных кафедр (проектно-конструкторских, технологических, расчетных) в области современных информационных технологий все еще низок. Это во многом объясняется отсутствием притока молодых преподавательских кадров. Стареющий профессорско-преподавательский состав не в состоянии интенсивно осваивать постоянно совершенствующиеся программные продукты не только из-за пробелов в компьютерной подготовке, но и из-за нехватки современных технических средств и программно-информационных комплексов и, что далеко немаловажно, из-за отсутствия материальных стимулов.

Еще одна важная отрасль - химическая. Сегодня химия немыслима без научных исследований и высокотехнологичных производственных систем. В самом деле, химия - это новые строительные материалы, лекарства, удобрения, лаки и краски, синтез материалов с заданными свойствами, сверхтвердых материалов, пленок и абразивов для приборо- и машиностроения, переработка энергоносителей, создание буровых агрегатов и т. д.

Каково же положение в химической промышленности и особенно в сфере прикладных экспериментальных исследований? Для каких отраслей мы готовим специалистов - химиков? Где и как они будут "химичить"?

Ученые Ярославского технологического университета, изучавшие этот вопрос совместно со специалистами Центра ИСТИНА, приводят такие сведения: сегодня на долю всей российской химической промышленности приходится около 2% мирового производства химической продукции. Это лишь 10% объема химического производства США и не более 50-75% объема химического производства таких стран, как Франция, Великобритания или Италия. Что же касается прикладных и экспериментальных исследований, особенно в вузах, то картина такова: к 2000 году в России было выполнено всего 11 научно-исследовательских работ, а число экспериментальных разработок упало практически до нуля при полном отсутствии финансирования. Технологии, используемые в химической отрасли, устарели по сравнению с технологиями развитых промышленных стран, где они обновляются каждые 7-8 лет. У нас даже крупные заводы, например по производству удобрений, получившие большую долю инвестиций, работают без модернизации в среднем 18 лет, а в целом по отрасли оборудование и технологии обновляются через 13-26 лет. Для сравнения: средний возраст химических заводов США составляет шесть лет.

МЕСТО И РОЛЬ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Главный генератор фундаментальных исследований в нашей стране - Российская академия наук, но в ее более или менее сносно оборудованных институтах работают всего около 90 тысяч сотрудников (вместе с обслуживающим персоналом), остальные (более 650 тысяч человек) трудятся в НИИ и вузах. Там тоже проводятся фундаментальные исследования. По данным Минобразования РФ, в 1999 году в 317 вузах их было выполнено около 5 тысяч. Средние бюджетные затраты на одно фундаментальное исследование - 34 214 рублей. Если учесть, что сюда входит приобретение оборудования и объектов исследования, затраты на электроэнергию, накладные расходы и т. д., то на зарплату остается всего от 30 до 40%. Нетрудно подсчитать, что если в фундаментальном исследовании участвуют хотя бы 2-3 научных сотрудника или преподавателя, то они могут рассчитывать на прибавку к заработной плате в лучшем случае 400-500 рублей в месяц.

Что касается заинтересованности студентов в научных исследованиях, то она держится скорее на энтузиазме, а не на материальном интересе, а энтузиастов в наши дни совсем немного. При этом тематика вузовских исследований очень традиционна и далека от нынешних проблем. В 1999 году в вузах провели 561 исследование по физике, а по биотехнологии - всего 8. Так было тридцать лет назад, но никак не должно быть сегодня. Кроме того, фундаментальные исследования стоят миллионы, а то и десятки миллионов долларов - с помощью проволочек, консервных банок и прочих самодельных приспособлений их уже давным-давно не проводят.

Разумеется, есть дополнительные источники финансирования. В 1999 году 56% научных исследований в вузах финансировались за счет хозрасчетных работ, но они не были фундаментальными и не могли радикально решить проблему формирования нового кадрового потенциала. Руководители наиболее престижных вузов, получающих заказы на научно-исследовательские работы от коммерческих клиентов или зарубежных фирм, понимая, насколько нужна в науке "свежая кровь", начали в последние годы доплачивать тем аспирантам и докторантам, кого они хотели бы оставить в вузе на исследовательской или преподавательской работе, закупать новое оборудование. Но такие возможности есть лишь у очень немногих университетов.

СТАВКА НА КРИТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Понятие "критические технологии" впервые появилось в Америке. Так назвали перечень технологических направлений и разработок, которые в первую очередь поддерживало правительство США в интересах экономического и военного первенства. Их отбирали на основе чрезвычайно тщательной, сложной и многоступенчатой процедуры, включавшей экспертизу каждого пункта перечня финансистами и профессиональными учеными, политиками, бизнесменами, аналитиками, представителями Пентагона и ЦРУ, конгрессменами и сенаторами. Критические технологии тщательно изучали специалисты в сфере науковедения, науко- и ехнометрии.

Несколько лет назад Правительство России тоже утвердило подготовленный Министерством науки и технической политики (в 2000 году оно переименовано в Министерство промышленности, науки и технологий) список критических технологий из более 70 основных рубрик, каждая из которых включала несколько конкретных технологий. Их общее число превышало 250. Это гораздо больше, чем, например, в Англии - стране с очень высоким научным потенциалом. Ни по средствам, ни по кадрам, ни по оборудованию Россия не могла создать и реализовать такое количество технологий. Три года назад то же министерство подготовило новый перечень критических технологий, включающий 52 рубрики (до сих пор, кстати, не утвержденный правительством), но и он нам не по карману.

Чтобы представить истинное положение дел, приведу некоторые результаты выполненного Центром ИСТИНА анализа двух критических технологий из последнего перечня. Это иммунокоррекция (на Западе используют термин "иммунотерапия" или "иммуномодулирование") и синтез сверхтвердых материалов. Обе технологии опираются на серьезные фундаментальные исследования и нацелены на промышленное внедрение. Первая важна для поддержания здоровья человека, вторая - для радикальной модернизации многих промышленных производств, в том числе оборонных, гражданского приборо- и машиностроения, буровых установок и т. д.

Иммунокоррекция предполагает прежде всего создание новых лекарственных препаратов. Сюда относятся и технологии производства иммуностимуляторов для борьбы с аллергией, онкологическими заболеваниями, рядом простудных и вирусных инфекций и т. д. Оказалось, что при общем сходстве структуры исследования, проводившиеся в России, явно отстают. Например, в США по самому важному направлению - иммунотерапии дендритными клетками, успешно применяющейся при лечении онкологических заболеваний, число публикаций увеличилось за 10 лет более чем в 6 раз, а у нас по этой тематике публикаций не было. Я допускаю, что исследования у нас ведутся, но если они не зафиксированы в публикациях, патентах и лицензиях, то вряд ли имеют большое значение.

За последнее десятилетие Фармакологический комитет России зарегистрировал 17 отечественных иммуномодулирующих препаратов, 8 из них относятся к классу пептидов, которые сейчас почти не пользуются спросом на международном рынке. Что касается отечественных иммуноглобулинов, то их низкое качество заставляет удовлетворять спрос за счет препаратов зарубежного производства.

А вот некоторые результаты, относящиеся к другой критической технологии - синтезу сверхтвердых материалов. Исследования известного науковеда Ю. В. Грановского показали, что здесь есть "эффект внедрения": полученные российскими учеными результаты реализуются в конкретной продукции (абразивы, пленки и т. д.), выпускающейся отечественными предприятиями. Однако и здесь положение далеко не благополучное.

Особенно настораживает ситуация с патентованием научных открытий и изобретений в этой области. Некоторые патенты Института физики высоких давлений РАН, выданные в 2000 году, были заявлены еще в 1964, 1969, 1972, 1973, 1975 годах. Разумеется, виноваты в этом не ученые, а системы экспертизы и патентования. Сложилась парадоксальная картина: с одной стороны, результаты научных исследований признаются оригинальными, а с другой - они заведомо бесполезны, поскольку базируются на давно ушедших в прошлое технологических разработках. Эти открытия безнадежно устарели, и вряд ли лицензии на них будут пользоваться спросом.

Таково состояние нашего научно-технологического потенциала, если покопаться в его структуре не с дилетантских, а с науковедческих позиций. А ведь речь идет о наиболее важных, с точки зрения государства, критических технологиях.

НАУКА ДОЛЖНА БЫТЬ ВЫГОДНА ТЕМ, КТО ЕЕ СОЗДАЕТ

Еще в XVII веке английский философ Томас Гоббс писал, что людьми двигает выгода. Через 200 лет Карл Маркс, развивая эту мысль, утверждал, что история есть не что иное, как деятельность людей, преследующих свои цели. Если та или иная деятельность не выгодна (в данном случае речь идет о науке, об ученых, разработчиках современных технологий), то нечего ожидать, что в науку пойдут наиболее талантливые, первоклассно подготовленные молодые ученые, которые почти даром и при отсутствии подобающей инфраструктуры будут двигать ее вперед.

Сегодня ученые говорят, что им невыгодно патентовать результаты своих исследований в России. Они оказываются собственностью НИИ и шире - государства. Но у государства, как известно, средств на их внедрение почти нет. Если новые разработки все же доходят до стадии промышленного производства, то их авторы в лучшем случае получают премию 500 рублей, а то и вовсе ничего. Гораздо выгоднее положить документацию и опытные образцы в портфель и слетать в какую-нибудь высокоразвитую страну, где труд ученых ценится иначе. "Если своим, - сказал мне один зарубежный бизнесмен, - мы заплатили бы за определенную научную работу 250-300 тысяч долларов, то вашим заплатим за нее же 25 тысяч долларов. Согласитесь, что это лучше, чем 500 рублей".

Пока интеллектуальная собственность не будет принадлежать тому, кто ее создает, пока ученые не начнут получать от нее прямую выгоду, пока не внесут радикальные изменения по этому вопросу в наше несовершенное законодательство, на прогресс науки и технологии, на развитие научно-технологического потенциала, а следовательно, и на подъем экономики в нашей стране надеяться бессмысленно. Если положение не изменится, государство может остаться без современных технологий, а значит, и без конкурентоспособной продукции. Так что в условиях рыночной экономики выгода - не позор, а важнейший стимул общественного и экономического развития.

РЫВОК В БУДУЩЕЕ ЕЩЕ ВОЗМОЖЕН

Что же можно и нужно делать для того, чтобы наука, которая еще сохранилась в нашей стране, начала развиваться и стала мощным фактором роста экономики и совершенствования социальной сферы?

Во-первых, необходимо, не откладывая ни на год, ни даже на полгода, радикально повысить качество подготовки хотя бы той части студентов, аспирантов и докторантов, которая готова остаться в отечественной науке.

Во-вторых, сосредоточить крайне ограниченные финансовые ресурсы, выделяемые на развитие науки и образования, на нескольких приоритетных направлениях и критических технологиях, ориентированных исключительно на подъем отечественной экономики, социальной сферы и государственные нужды.

В-третьих, в государственных НИИ и вузах направить основные финансовые, кадровые, информационные и технические ресурсы на те проекты, которые могут дать действительно новые результаты, а не распылять средства по многим тысячам псевдофундаментальных научных тем.

В-четвертых, пора создавать на базе лучших высших учебных заведений федеральные исследовательские университеты, отвечающие самым высоким международным стандартам в сфере научной инфраструктуры (информация, экспериментальное оборудование, современные сетевые коммуникации и информационные технологии). В них будут готовить первоклассных молодых специалистов для работы в отечественной академической и отраслевой науке и высшей школе.

В-пятых, пора на государственном уровне принять решение о создании научно-технологических и образовательных консорциумов, которые объединят исследовательские университеты, передовые НИИ и промышленные предприятия. Их деятельность должна быть ориентирована на научные исследования, инновации и радикальную технологическую модернизацию. Это позволит нам выпускать высококачественную, постоянно обновляющуюся, конкурентоспособную продукцию.

В-шестых, в самые сжатые сроки решением правительства нужно поручить Минпромнауки, Минобразования, другим министерствам, ведомствам и администрации регионов, где есть государственные вузы и НИИ, приступить к выработке законодательных инициатив по вопросам интеллектуальной собственности, улучшения процессов патентования, научного маркетинга, научно-образовательного менеджмента. Нужно законодательно закрепить возможность резкого (постадийного) повышения заработной платы ученых, начиная в первую очередь с государственных научных академий (РАН, РАМН, РАСХН), государственных научно-технических центров и исследовательских университетов.

Наконец, в-седьмых, необходимо срочно принять новый перечень критических технологий. Он должен содержать не более 12-15 основных позиций, ориентированных в первую очередь на интересы общества. Именно их и должно сформулировать государство, подключив к этой работе, например, Министерство промышленности, науки и технологий, Министерство образования, Российскую академию наук и государственные отраслевые академии.

Естественно, выработанные таким образом представления о критических технологиях, с одной стороны, должны опираться на фундаментальные достижения современной науки, а с другой - учитывать специфику страны. Например, для крохотного княжества Лихтенштейн, обладающего сетью первоклассных дорог и высокоразвитым транспортным сервисом, транспортные технологии давно не являются критическими. Что касается России, страны с огромной территорией, разбросанными населенными пунктами и сложными климатическими условиями, то для нее создание новейших транспортных технологий (воздушных, наземных и водных) - действительно решающий вопрос с экономической, социальной, оборонной, экологической и даже геополитической точек зрения, ведь наша страна может связать главной магистралью Европу и Тихоокеанский регион.

Учитывая достижения науки, специфику России и ограниченность ее финансовых и иных ресурсов, можно предложить очень краткий перечень действительно критических технологий, которые дадут быстрый и ощутимый результат и обеспечат устойчивое развитие и рост благосостояния людей.

К критическим следует отнести:

* энергетические технологии: атомную энергетику, включая переработку радиоактивных отходов, и глубокую модернизацию традиционных теплоэнергетических ресурсов. Без этого страна может вымерзнуть, а промышленность, сельское хозяйство и города остаться без электричества;
* транспортные технологии. Для России современные дешевые, надежные, эргономичные транспортные средства - важнейшее условие социального и экономического развития;
* информационные технологии. Без современных средств информатизации и связи управление, развитие производства, науки и образования, даже простое человеческое общение будут просто невозможны;
* биотехнологические исследования и технологии. Только их стремительное развитие позволит создать современное рентабельное сельское хозяйство, конкурентоспособные пищевые отрасли, поднять на уровень требований XXI века фармакологию, медицину и здравоохранение;
* экологические технологии. Особенно это касается городского хозяйства, поскольку в городах сегодня проживает до 80% населения;
* рациональное природопользование и геологоразведку. Если эти технологии не будут модернизированы, страна останется без сырьевых ресурсов;
* машиностроение и приборостроение как основу промышленности и сельского хозяйства;
* целый комплекс технологий для легкой промышленности и производства бытовых товаров, а также для жилищного и дорожного строительства. Без них говорить о благосостоянии и социальном благополучии населения совершенно бессмысленно.

Если такие рекомендации будут приняты и мы начнем финансировать не вообще приоритетные направления и критические технологии, а только те, которые реально необходимы обществу, то не только решим сегодняшние проблемы России, но и построим трамплин для прыжка в будущее.

ВОСЕМЬ КРИТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ, СПОСОБНЫХ ПОДНЯТЬ ЭКОНОМИКУ И БЛАГОСОСТОЯНИЕ РОССИЯН:

3. 4.

5. Рациональное природопользование и геологоразведк. 6.

Академик Российской академии естественных наук А. РАКИТОВ.

Литература

Алферов Ж., акад. РАН. Физика на пороге XXI века. - № 3, 2000 г.

Алферов Ж., акад. РАН. России без собственной электроники не обойтись. - № 4, 2001 г.

Белоконева О. Технология XXI века в России. Быть или не быть. - № 1, 2001 г.

Воеводин В. Суперкомпьютеры: вчера, сегодня, завтра. - № 5, 2000 г.

Глеба Ю., акад. НАНУ. Еще раз о биотехнологии, но больше о том, как нам выйти в мир. - № 4, 2000 г.

Патон Б., президент НАНУ, акад. РАН. Сварка и родственные технологии в XXI веке. - № 6, 2000 г.

(аналитический доклад В.В. Иванова и Г.Г. Малинецкого Изборскому клубу)

ПРЕАМБУЛА

В настоящее время проблемы развития науки находятся в центре общественного внимания. Острую дискуссию в обществе вызвало обсуждение в Государственной думе законопроекта «О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», подготовленного Правительством РФ , который призван сформировать новый облик российской науки и определить судьбу фундаментальных исследований на десятилетия вперёд.

Экономика и предпринимательство определяют сегодняшний день общества и государства; технологии и уровень образования - завтрашний (5-10 лет). Фундаментальная наука и инновационная активность - послезавтрашний (10 лет и далее). Говоря о сегодняшних проблемах отечественной науки, мы обсуждаем и планируем будущее России.

В настоящее время сложились два подхода к определению места науки в современном обществе. Либо наука представляет собой существенную часть «мозга общества», решает важные для страны проблемы, позволяющие изменить к лучшему её перспективы и место в мире, расширить коридор возможностей. В этом случае перед российской наукой со стороны государства и общества нужно ставить масштабные задачи и добиваться их выполнения. Либо наука является частью «джентльменского набора» «приличных стран», которым необходимо подражать в основном из-за соображений престижа, тогда начинается борьба за цитируемость, места в рейтингах, приглашения зарубежных учёных, которые должны научить нас «как надо работать», а основной целью провозглашается интеграция отечественной науки в мировое научное пространство.

Важнейшая метафора в этой проблеме - цикл воспроизводства инноваций (рис.1).

Для исследователя наука является целью и смыслом деятельности. Для общества - это средство, позволяющее обеспечить его благополучную, безопасную жизнь и достаток сейчас и в обозримой перспективе. В ответ на вызовы, с которыми сталкивается общество, оно, опираясь на науку, добытое знание, создаёт новые товары и услуги (результат внедрения изобретений, нововведений, которые сейчас часто называют инновациями), порождает новые организационные стратегии, цели, меняет мировоззрение и идеологию.

Необходимость делать это быстро и масштабно привела во второй половине XX века к созданию национальных инновационных систем (НИС), которые в простейшем виде могут быть представлены так, как на рис. 2.

Сначала осмысливается область наших знаний и технологий, угрозы, вызовы и возможности, которые может дать исследование неведомого. Это очень важный процесс, требующий диалога и взаимопонимания между властью, учёными и обществом.

Затем проводятся фундаментальные исследования, цель которых - получение нового знания о природе, человеке и обществе. Трудность планирования таких работ связана с тем, что зачастую неясно, каких усилий и какого времени потребует следующий шаг в неведомое. Параллельно с этим готовятся специалисты, ориентированные на получение и использование нового знания. Условно будем считать, что блок фундаментальной науки и образования обходится в 1 рубль.

Рис. 1. Цикл воспроизводства инноваций

Рис. 2. Организационная структура НИС на макроуровне.

Затем полученное знание в ходе научно-исследовательских работ (НИР) воплощается в изобретения, действующие образцы, новые стратегии и возможности. Этим занимается прикладная наука, которая обходится около 10 рублей. Именно в этом секторе и делается около 75% всех изобретений.

После этого в результате опытно-конструкторских разработок (ОКР) создаются на основе результатов прикладных исследований технологии производства товаров, услуг, изделий, дающих новые возможности обществу и государству. Эти товары и услуги выводятся на национальные или мировые рынки крупными государственными или частными высокотехнологичными компаниями. Стоит это около 100 рублей.

Далее созданное реализуется на рынке или используется во благо общества другим способом. Часть полученных при этом средств затем вкладывается в фундаментальные и прикладные исследования, в систему образования и опытно-конструкторские разработки. Круг замыкается.

Описанный круг воспроизводства инноваций, являющийся ядром национальной инновационной системы, можно сравнить с автомобилем. Систему целеполагания и выбора приоритетов можно сопоставить с ветровым стеклом. (В России она отсутствует - в правительственных документах называется слишком много приоритетов. На них просто нет ресурсов.) В машине имеется руль. В стране должны осуществляться координация усилий, ресурсов, анализ полученных результатов и выработка на этой основе управленческих воздействий. В СССР эту функцию исполнял Государственный комитет по науке и технике при Совете Министров. В РФ подобной структуры нет - около 80 ведомств могут заказывать исследования за счёт федерального бюджета, никоим образом не координируя свои планы и не сводя воедино полученные результаты…

Фундаментальная наука и система образования выполняют скорее роль навигатора, показывающего карту возможностей общества. По счастью, они пока сохранились.

Прикладные исследования играют роль мотора. Они были почти полностью уничтожены в самом начале 1990-х годов правительством Ельцина-Гайдара. Последний вошёл в историю крылатой фразой о том, что «наука подождёт». В последние 20 лет гайдаровская стратегия и была по большей части реализована. Российская наука всё ещё «ждёт»!

Роль «колёс» играют крупные высокотехнологичные компании. Их в России практически нет.

Проблема в том, что для движения «инновационного автомобиля» нужны все составные части. Попытки несистемных действий к позитивным результатам не приводят. Сколько ни реформируй «навигатор», без двигателя и колёс машина не поедет. Если не использовать руль, то получается растрата научного бюджета России в особо крупных размерах. Если игнорировать фундаментальную науку и заказчиков, способных вывести результаты прикладных разработок на российский и мировой рынок, то двигатель будет работать вхолостую. Истории «Роснано» и «Сколково» это подтверждают.

Системный характер развития науки и технологий проявляется и в том, что они оказываются очень тесно связаны с другими сферами жизнедеятельности, поэтому приходится говорить о синтезе усилий в разных сферах, о политике инновационного развития (ПИР) см. рис. 3.

Рис. 3. Составляющие политики инновационного развития.

Последняя представляет собой совокупность политики социального развития, научной, образовательной и промышленной политики, опирающихся на имеющиеся ресурсы и в максимальной степени использующих конкретные конкурентные преимущества государства - людские, географические, финансовые, энергетические и иные ресурсы. Эти ресурсы направляются на развитие науки, образования, наукоёмкого производства. В результате этого создаются новые технологии и виды продукции, позволяющие обеспечить темпы роста качества жизни и устойчивость социально-экономического развития на уровне ведущих стран мира в этой области .

Наука, технологии и будущее

Блажен, кто посетил сей мир

В его минуты роковые!

Его призвали всеблагие

Как собеседника на пир.

Ф.И. Тютчев

О результатах развития науки и технологий позволяет судить число людей на Земле и средняя продолжительность жизни. И с этой точки зрения достижения человечества грандиозны.

Число людей на планете растёт стремительно: каждую секунду в мире рождается 21 и умирают 18 человек. Ежедневно население Земли увеличивается на 250 тысяч человек, и практически весь этот прирост приходится на развивающиеся страны. За год нас становится больше приблизительно на 90 миллионов человек. Рост населения мира требует возрастающего как минимум в том же темпе производства пищи и энергии, добычи полезных ископаемых, что приводит к возрастающему давлению на биосферу планеты .

Однако еще более, чем абсолютные цифры, впечатляют глобальные демографические тенденции. Священник, математик и экономист Томас Мальтус (1766-1834) в конце XVIII века выдвинул теорию роста народонаселения. В соответствии с ней число людей в разных странах увеличивается в одинаковое число раз за равные промежутки времени (то есть в геометрической прогрессии), а количество продовольствия увеличивается на одинаковую величину (то есть в арифметической прогрессии). Это несоответствие, по мысли Т. Мальтуса, должно приводить к опустошительным войнам, уменьшающим число людей и возвращающим систему к равновесию.

В условиях избытка ресурсов численность всех видов: от амёб до слонов, — растёт, как и предполагал Мальтус, в геометрической прогрессии. Единственным исключением является человек. Численность нашей популяции в течение последних 200 тысяч лет росла по гораздо более быстрому (так называемому гиперболическому) закону - красная кривая на рис. 4. Этот закон таков, что если бы тенденции, сложившиеся в течение сотен тысяч лет сохранились, то нас стало бы бесконечно много при t f = 2025 год (в теории, которая рассматривает такие сверхбыстрые процессы, эту дату называют моментом обострения, или точкой сингулярности ).

Что же выделило человека из множества других видов? Это способность создавать, совершенствовать и передавать технологии . Выдающийся польский фантаст и футуролог Станислав Лем определил их как «обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения целей, поставленных обществом, в том числе и таких, которые никто, приступая к делу, не имел в виду» . В отличие от всех других видов мы научились передавать жизнесберегающие технологии в пространстве (из одного региона в другой) и во времени (от одного поколения другому), и это позволяло нам расширять в течение сотен веков свой ареал обитания и экологическую нишу.

Технику, техносферу (от греч. techne - искусство, мастерство) мы все чаще рассматриваем как созданную нами искусственно «вторую природу». В конце XVIII века выдающийся французский математик Г. Монж объединил технические и теоретические знания (полученные в результате фундаментальных исследований) в высшем образовании и деятельности инженеров, заложив тем самым основы современной инженерии.

Скорость роста численности людей на планете в течение сотен тысяч лет росла по одному и тому же закону. И удивительно быстро, на времени жизни одного поколения, эта тенденция «ломается» - скорость роста народонаселения в мире в целом резко уменьшается (синяя кривая на рис. 4). Это явление получило название глобального демографического перехода . Этот переход и составляет главное содержание переживаемой эпохи . Такого крутого поворота в истории человечества ещё не было.

Какое будущее ждёт человечество? Ответ на этот вопрос дают модели мировой динамики . Первая такая модель, связывающая численность человечества, основные фонды, имеющиеся ресурсы, уровень загрязнённости, площадь сельскохозяйственных угодий, была построена американским ученым Дж. Форрестером в 1971 году по заказу Римского клуба , объединяющего ряд политиков и предпринимателей. Предполагалось, что взаимосвязи между исследуемыми величинами будут такими же, как в период с 1900 по 1970 год. Компьютерные исследования построенной модели позволили дать прогноз на XXI век. В соответствии с ним мировую экономику ожидает коллапс к 2050 году. Упрощая ситуацию, можно сказать, что замыкается петля отрицательной обратной связи: исчерпание ресурсов - понижение эффективности производства - уменьшение доли ресурсов, направляемых на охрану и восстановление окружающей среды, - ухудшение здоровья населения - деградация и упрощение используемых технологий - дальнейшее исчерпание ресурсов, которые начинают использоваться с ещё меньшей отдачей.

Позже сотрудником Дж. Форрестера Д. Медоузом и его коллегами был построен ряд более подробных моделей мировой динамики, подтвердивших сделанные выводы. Через 30 лет, в 2002 году, результаты прогнозов детально сравнивались с реальностью - соответствие оказалось очень хорошим . С одной стороны, это означает, что модель верно отражает главные факторы и взаимосвязи, с другой - что радикальных технологических сдвигов, которые бы позволили человечеству свернуть с опасной неустойчивой траектории, не произошло.

Если в 1970-х годах выводы, сделанные учёными, представлялись неожиданными, то сейчас они кажутся очевидными.

За год человечество добывает объём углеводородов, на создание которого у природы уходило более миллиона лет. Каждая третья тонна нефти сегодня добывается на морском или океанском шельфе вплоть до глубины 2 км. В 1980-х годах был пройден важный рубеж - ежегодный объём добываемой нефти превысил ежегодный прирост разведанных геологами запасов (см. рис. 5).

Если весь мир захочет жить по стандартам Калифорнии, то одних полезных ископаемых на Земле хватит на 2,5, других - на 4 года… Край совсем близко.

В чём же дело? В неэффективном социально-экономическом укладе. Стремительное развитие науки и технологий породило иллюзию неограниченных возможностей, шансов на построение «общества потребления», неоправданные ожидания общества на лёгкое решение трудных социально-экономических проблем с помощью знания и технологий.

В 2002 году американский исследователь Матис Вакернагель предложил ряд методик оценки понятия экологического следа - земельной территории, необходимой для получения нужного количества ресурсов (зерна, продовольствия, рыбы и т.д.) и «переработки» выбросов, производимых мировым сообществом (сам термин был введен Уильямом Ризом в 1992 году). Сравнив полученные значения с территориями, доступными на планете, он показал, что человечество уже расходует на 20% больше, чем допускает уровень самоподдержания (см рис. 6).

В недавно вышедшей книге Эрнста Ульриха фон Вайцзеккера, Карлсона Харгроуза, Майкла Смита «Фактор 5. Формула устойчивого роста» доказывается, что если страны БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китай, Южная Африка) будут потреблять так же, как США, то человечеству потребуется пять таких планет, как наша. Но Земля у нас одна…

Есть ли выход? Да, и выход этот был найден группой исследователей из Института прикладной математики АН СССР (ныне ИПМ им М.В Келдыша РАН) под руководством профессора В.А. Егорова в 1973 году.

Исследуя модели мировой динамики, учёные показали, что это возможно. Необходимое условие для того, чтобы не оставить потомкам огромную свалку или пустыню, - создание в мире двух гигантских отраслей промышленности. Первая занимается переработкой созданных и создаваемых отходов с целью их многократного использования . Вторая приводит в порядок планету и занимается рекультивацией земель, выведенных из хозяйственного оборота . Недавно построенная академиком В.А. Садовничим и иностранным членом РАН А.А. Акаевым модель показывает, что при благоприятном сценарии человечеству после 2050 года придётся тратить более четверти валового глобального продукта на сохранение окружающей среды.

Человечество стремительно идёт к технологическому кризису. Перед наукой и техникой ещё никогда не стояло таких масштабных и срочных задач. В течение ближайших 15-20 лет учёным необходимо найти новый набор жизнеобеспечивающих технологий (включая производство энергии, продовольствия, рециклинга отходов, строительства, здравоохранения, охраны окружающей среды, управления, мониторинга и планирования, согласования интересов и многих других). Современные технологии обеспечивают нынешний уровень жизни для человечества в лучшем случае в течение ближайших десятилетий. Нам придётся обратиться к возобновляемым ресурсам, к новым источникам развития и создать технологии, которые позволяют развиваться хотя бы в течение веков. Сравнимого вызова перед наукой ещё не было.

Научные и технологические перспективы первой половины XXI века

Единственное, чему научила меня моя долгая жизнь: что вся наша наука перед лицом реальности выглядит примитивно и по-детски наивно - и всё же это самое ценное, что у нас есть.

А. Эйнштейн

В этом пункте следует разделить технологии и связанные с ними прикладные исследования и фундаментальную науку.

Сложность динамики общества связана с тем, что в его развитии существенную роль играют процессы, разворачивающиеся на разных характерных временах. На глобальные демографические перемены, о которых речь шла выше, накладываются циклы технологического обновления. В начале XX века выдающийся экономист Николай Дмитриевич Кондратьев показал, что хозяйство стран-лидеров развивается длинными волнами продолжительностью 45-50 лет. На основе развитой теории была предсказана Великая депрессия 1929 года, сыгравшая огромную роль в истории XX века.

Развивая эти идеи, академики Д.С. Львов и С.Ю. Глазьев разработали теорию глобальных технологических укладов (ГТУ), дающую новый взгляд на макроэкономику и долгосрочное прогнозирование технологического развития.

При переходе между укладами ключевую роль играют некоторые изобретатели, меняющие облик экономики, а с ней и мира в целом, а также научные достижения, сделавшие эти нововведения возможными. При переходе от первого ко второму укладу — это паровой двигатель и термодинамика, от второго к третьему - электродвигатель и электродинамика, от третьего к четвёртому - атомная энергия и ядерная физика, от четвёртого к пятому - компьютеры и квантовая механика.

Происходящая в настоящее время смена общественно-экономических формаций кардинально меняет и структуру перспективного технологического уклада. Его основу составят фундаментальные исследования, а ядро - технологические секторы, представляющие собой совокупность технологий, ориентированных на приоритеты социально-экономического развития России и базирующихся на результатах фундаментальных исследований (рис. 7).

Заметим, что и ключевое изобретение, и основополагающая научная теория для данного технологического уклада создаётся в ходе развития предыдущего, иногда за 50 лет до того, как они меняют мир.

Ещё Н.Д. Кондратьев считал, что именно переходы между укладами являются причинами финансово-экономических кризисов, войн и революций. Это и есть одна из тех неравномерностей в развитии мировой системы, о которых писали классики марксизма. В самом деле, переход к следующему укладу - это пересдача карт Истории - возможность создать и захватить новые рынки, разработать новые типы оружия, изменить облик войны и конкуренции. И, конечно, геополитические субъекты не упускают шанс поучаствовать в этой «гонке нововведений».

Где же находится мир сейчас? В кризисе, на пути в новый технологический уклад. Локомотивными отраслями последнего, вокруг которых будет строиться вся остальная промышленность, могут стать биотехнологии, нанотехнологии, новое природопользование, новая медицина, робототехника, высокие гуманитарные технологии (позволяющие наиболее эффективно развивать потенциал отдельных людей и коллективов), полномасштабные технологии виртуальной реальности .

Мировой финансово-экономический кризис 2008-2009 годов и его последующие волны с системной точки зрения связаны с тем, что отрасли пятого технологического уклада уже не дают прежней отдачи, а отрасли шестого ещё не готовы к вложению гигантских средств, имеющихся в мире.

Технологические прогнозы выполняют роль ориентиров, точек сборки, усилий многих и????организаций. На их основе предприниматели судят о запросах государства, чиновники — о приоритетах развития, военные и инженеры — о будущих возможностях, университеты — о потребностях специалистов. Пример одного из обобщённых прогнозов, составленного несколько лет назад, представлен на рис. 8 . Разумеется, это не значит, что перечисленные достижения будут получены именно в эти сроки, однако в будущее легче двигаться, имея подобный компас, чем без него. К сожалению, сейчас в России подобная работа всерьёз ведётся только отдельными энтузиастами.

	Около 2012-го	Гибридная электростанция на основе топливных элементов и газовых турбин с КПД свыше 60%
	Около 2015-го	Коммерческие высокотемпературные сверхпроводящие кабели. Телемедицина
	Около 2018-го	Практические методики квантового шифрования
	Ближе к 2020-му	Автомобили без управления человеком
		Квантовые компьютеры Лечение онкологических заболеваний
	2022-й плюс-минус 5 лет	Выращивание и замена искусственных человеческих органов
	Около 2025-го	Эффективные технологии опреснения воды
		Массовая коммерческая эксплуатация поездов на магнитной подушке
	Ближе к 2030-му	Гиперзвуковой самолёт
		Достижения положительной энергии на термоядерных установках
		Водородные технологии
	Около 2032-го	Лунная колония
	Около 2037-го	Полёт на Марс
	Ближе к 2040-му	Средняя продолжительность жизни больше 120 лет

Рис. 8. Технологический прогноз на первую половину XXI века.

Кроме того, развитие науки и технологий не только прогнозируют в странах-лидерах, его планируют и направляют. Яркий пример - Национальная нанотехнологическая инициатива, обоснованная более чем 150 экспертами и доложенная Конгрессу США нобелевским лауреатом Ричардом Смолли (одним из авторов открытия фуллерена С 60).

Эта инициатива была выдвинута президентом Б. Клинтоном и одобрена конгрессом в 2000 г . К сожалению, уровень проработки, организация и полученные результаты реализации аналогичной инициативы в России разительным образом отличаются от полученных в США и ряде других стран .

Будучи реалистами, мы можем предположить возможность прорывов именно в тех областях мирового технологического пространства, где наиболее велики заделы и очень быстро происходят изменения. Таких сфер три.

В 1960-е годы один из основателей фирмы Intel Гордон Мур обратил внимание на следующую закономерность в развитии вычислительной техники: каждые два года степень интеграции элементов на кристалле удваивается, а с ней растёт и быстродействие компьютеров. Эта закономерность, получившая название «закона Мура», действует уже более полувека (рис. 9). Нынешние компьютеры считают в 250 миллиардов раз быстрее, чем первые вычислительные машины. Ни одна технология до этого не развивалась в таком темпе.

Рис. 9. Закон Мура.

В технологическом развитии известен эффект, иногда называемый успехом по касательной . Его обычно иллюстрируют примером из истории железных дорог США. Во время железнодорожного бума в этой стране наибольшие выгоды и дивиденды достались не тем, кто производил паровозы, и не тем, кто строил железные дороги, а… фермерам, получившим возможность подвозить зерно из американской глубинки в крупные города. По-видимому, и в современной компьютерной индустрии в обозримом будущем нас ждёт «успех по касательной» и неожиданные приложения, которые могут наполнить нынешнее инновационное движение в этой сфере новым смыслом.

Другая область, в которой происходит технологический прорыв, связана с расшифровкой генома человека. Основной массив фундаментальных знаний, который привёл к взрывному технологическому росту, был получен в ходе выполнения программы «Геном человека» (на которую в США было затрачено 3,8 млрд долларов).

В ходе выполнения этой программы стоимость расшифровки генома уменьшилась в 20 000 раз (рис. 10).

Рис. 10. Стоимость расшифровки генома человека по годам.

Создание отрасли индустрии, выросшей около этого научного и технологического достижения, уже очень существенно повлияло на систему здравоохранения, фармацевтику, сельское хозяйство, оборонный комплекс. В США ежегодно подвергаются аресту 14 миллионов человек, у них берутся пробы ДНК, которые затем вносятся в базу данных. К этой базе потом криминалисты обращаются при поиске преступников...

Достижения, связанные с проектом «Геном человека», стали фактором геоэкономики и геополитики. В феврале 2013 года Барак Обама в обращении к согражданам заявил: «Настало время выйти на новый уровень исследований и разработок, невиданный с момента космической гонки… Сейчас не время потрошить инвестиции в науку и инновации… Каждый доллар, который мы вложили в создание карты человеческого генома, вернул 140 долларов в нашу экономику - каждый доллар!»

Ещё одно поле перспективных технологий и прикладных исследований можно охарактеризовать словами междисциплинарность и самоорганизация . Именно эти два понятия отличают перспективный технологический уклад от предыдущих. До 1970-х годов и наука, и технологии, и организации двигались в основном в сторону все большей специализации (дисциплинарная организация науки, отраслевое управление промышленностью и т.д.).

Однако затем ситуация стала стремительно меняться - одни и те же принципы и технологии оказались универсальными, применимыми для решения огромного количества разных задач. Классический пример - лазер, с помощью которого можно резать сталь и сваривать роговицу глаза. Другой пример технологии, сфера применения которой стремительно растёт, - методы адитивного производства (трёхмерная печать, 3D принтеры). С её помощью сейчас «печатают» пистолеты вместе с патронами, дома, форсажные камеры и даже протезы конечностей .

С другой стороны, во многих случаях решения научных и технологических проблем изначально ищутся на стыке нескольких подходов. Так, во всём мире реализуются нанотехнологические инициативы, которые направлены на развитие всего блока наноинфобиокогнитивных (NBIC - NanoBioInfoCognito) технологий. Однако последнее десятилетие показало, что и этого недостаточно, что к этому синтезу надо добавить и социальные технологии (SCBIN - SocioCognitoInfoBioNano). Простейшие примеры - роботизированные биотехнологические лаборатории, в которых анализы и исследования делают роботы (лаборатория работает под лозунгом «Люди должны думать. Машины должны работать»). В телемедицине появилась возможность использовать роботов для хирургических операций и проводить их в ситуации, когда врач находится в тысячах километров от больного.

Философия техники активно развивалась в XX веке , однако бурное, во многом парадоксальное развитие технологий во второй половине XX и в XXI веке позволяет говорить об экологии технологий . Последние развиваются, взаимодействуют, поддерживают и вытесняют друг друга, порой «закрывают» прежние способы производства или организации. Наряду с классической дарвиновской эволюцией, в основе которой лежит триада наследственность - изменчивость - отбор , здесь в игру вступают цели развития, социальная и экономическая целесообразность, управление рисками, фундаментальные физические ограничения и пределы способностей самого человека .

В XIX веке господствовала иллюзия огромных возможностей организации, как в социальном пространстве, так и в области технологий. Но данные психологии говорят о том, что человек в состоянии следить только за 5-7 величинами, медленно меняющимися во времени. Он может, принимая решение, учитывать только 5-7 факторов. Наконец, активно, творчески он может взаимодействовать лишь с 5-7 людьми (с остальными опосредованно или стереотипно). И это накладывает очень серьёзные ограничения на организации, которые мы можем создавать, и на задачи, которые с их помощью могут решаться.

Главная идея нанотехнологий - как её сформулировал нобелевский лауреат Ричард Фейнман в 1959 году - состоит в том, чтобы делать совершенные материалы, не имеющие дефектов на атомном уровне, что придаёт им удивительные свойства. (Например, углеродные нанотрубки в 6 раз легче и в 100 раз прочнее стали; аэрогели - прекрасные теплоизоляторы - в 500 раз легче воды и всего вдвое тяжелее воздуха.) Сейчас учёные научились манипулировать отдельными атомами (например, можно выложить поздравление атомами ксенона на монокристалле никеля и увидеть его).

Но если речь идёт о создании материалов, то число атомов, которые должны стоять на своих местах, должно быть сравнимо с числом Авогадро . И организовывая их, размещая их «сверху вниз», от макроуровня к микроуровню, сделать это невозможно. (Потребуется больше времени, чем существует вселенная.)

Как же быть? Ответ и главная надежда в обоих случаях одна. Это самоорганизация . Нам нужно научиться двигаться не «сверху вниз», а «снизу вверх», - создавать такие условия, при которых атомы сами займут те положения, в которых мы хотим их видеть. И в некоторых случаях это удаётся сделать!

Однако чтобы следовать эти идеям, надо очень хорошо представлять механизмы самоорганизации и соответствующие модели (чтобы получать именно то, что хотим). Именно поэтому теория самоорганизации, или синергетика (от греческого - «совместное действие»), всё чаще рассматривается как ключ к новым технологиям .

В том, что касается фундаментальных исследований, степень неопределённости гораздо выше, чем в пространстве технологий. Однако и здесь можно выделить ряд векторов, определяющих наиболее вероятные области научных прорывов.

Чтобы заглянуть в будущее, представить, чем будут заниматься учёные в ближайшие 20-30 лет, в какие направления будут вкладываться главные усилия, можно посмотреть среднюю цитируемость работ в различных областях знания в настоящее время. Цитируемость статей показывает, насколько большими и активными являются сообщества, работающие в различных научных дисциплинах.

Со школьных времён у большинства остаётся представление, что математика - самый большой и сложный предмет, физика и химия примерно в два раза меньше и проще, а биология в два раза меньше и проще физики и химии.

Однако «взрослая наука» выглядит сегодня совершенно иначе (рис. 11) . Возьмём «наследниц» школьной биологии - молекулярную биологию и генетику (цитируемость 20,48), биологию и биохимию (16,09), микробиологию (14,11), фармацевтику с токсикологией (11,34) - они в 12 раз превосходят физику (8,45), в 8 раз химию (10,16) и в 27 - математику (3,15) или информатику (3,32).

Рис. 11. Научные приоритеты в естественных науках в России и в мире.

Интересно сравнение приоритетов отечественной и мировой науки (Россия / мир). Вероятно, XXI век будет веком человека. Развитие возможностей и способностей людей и коллективов станет магистральным направлением прогресса. С ним будут связаны и главные возможности, и основные угрозы, поэтому весьма показателен перечень «аутсайдеров» научного пространства России, в которых отрыв от мирового уровня по показателю цитируемости статей особенно велик. Это общественные науки (1,02 / 4,23), а также психология и психиатрия (2,54 / 10,23). Здесь мы отстали от мировых показателей вчетверо. И завершают список междисциплинарные исследования, где отставание становится пятикратным.

Многие специалисты, прогнозирующие будущее науки, обращают внимание на крутой поворот, который происходит в развитии научного знания на наших глазах . Можно предположить, что организация цели и идеалы науки XXI века будут очень сильно отличаться и от классических, и от современных (неклассических образцов).

Книга Джонатана Свифта (1667-1745) - писателя, общественного деятеля, мыслителя, работавшего в жанре фантастической сатиры, современника Исаака Ньютона, - «Путешествия в некоторые отдалённые страны света Лемюэля Гулливера, сначала хирурга, а потом капитана нескольких кораблей», - определила два главных направления развития естественных наук. Во-первых, это «путешествие к лилипутам», в мир микромасштабов. На этом пути появились молекулярная и атомная физика, квантовая механика, ядерная физика, теория элементарных частиц. Во-вторых, это «путешествие к великанам», в мир мегамасштабов, в космос, к далёким галактикам, к астрофизике и космологии.

Заметим, что здесь противоположности сходятся - сегодня исследования вещества на сверхмалых и сверхбольших масштабах смыкаются друг с другом.

Действительно, вынесенные в космическое пространство телескопы "Хаббл" и "Кеплер" позволили открыть сотни различных планет, вращающихся вокруг звёзд, находящихся на огромных расстояниях от нас. Эти инструменты показали, что для объяснения наблюдаемой картины эволюции вселенной необходимо вводить представление о тёмной материи и тёмной энергии , на долю которых приходится от 80 до 95% вещества космоса.

Вернёмся к аналогии с Гулливером. Насколько важны для него оказались знания, полученные у лилипутов и великанов? У человечества есть свои характерные размеры, на которых разворачиваются наиболее важные для него процессы. Сверху они ограничены диаметром Солнечной системы, снизу - ядерными масштабами (~10 -15 см).

Путь, начавшийся с Демокрита, ведущий вглубь, к анализу всё более мелких составляющих материи, по-видимому, завершается. «Анализ» в переводе с греческого - «дробление, расчленение». И, приступая к нему, исследователи обычно держат в сознании следующую стадию - синтез, выяснение механизмов и результатов взаимодействия между изученными сущностями и, в конечном счете, самоорганизацию, коллективные явления - самопроизвольное возникновение упорядоченности на следующем уровне организации.

Видимо, здесь область нашего незнания особенно близка, а перспективы наиболее впечатляющи.

Двадцать лет назад были, без претензий на полноту, сформулированы три сверхзадачи науки XXI века , которые будут, вероятно, порождать исследовательские программы и представлять, используя терминологию А. Эйнштейна, сочетание «внутреннего совершенства» (следование внутренней логике развития научного знания) и «внешнего оправдания» (социального заказа, ожиданий общества) . Обратим внимание на них.

Теория управления рисками . Важнейшим условием успешного управления является карта угроз для объекта управления. Роль науки здесь огромна. Новейшая история, множество событий XXI века показали, что при высоком темпе социально-экономических и технологических перемен управляющие воздействия приводили к совершенно иным результатам, чем планировалось.

Нейронаука . Одна из главных научных загадок, ответ на которую, вероятно, будет дан в XXI веке, - это понимание тайны сознания и принципов функционирования мозга. В самом деле мозг является загадкой в технологическом смысле - скорость переключения триггера в микросхеме в миллион раз меньше, чем скорость срабатывания нейрона в мозге. Информация в нервной системе передается в миллион раз медленнее , чем в компьютере. Это означает, что принципы работы мозга кардинально отличаются от тех, на основе которых построены существующие вычислительные машины .

Чтобы прояснить эти и многие другие вопросы, связанные с нейронаукой, в 2013 году в США был начат большой исследовательский проект «Картирование мозга», рассчитанный на 10 лет с бюджетом более 3 миллиардов долларов. Цель проекта, - используя нанотехнологии, томографы нового поколения, компьютерные реконструкции и модели, — выяснить структуру мозга и динамику протекающих в нём процессов. Аналогичный проект начинается в Европейском сообществе.

Третья задача - построение математической истории , включая модели мировой динамики. Эта исследовательская программа была выдвинута С.П. Капицей, С.П. Курдюмовым и Г.Г. Малинецким в 1996 году. Ее реализация подразумевает следующее:

· полномасштабное математическое моделирование исторических процессов с учётом появившихся компьютерных технологий и больших баз данных, касающихся настоящего и прошлого человечества;

· анализ на этой основе альтернатив исторического развития, подобно тому, как это делается в точных науках, где теории и модели позволяют спрогнозировать ход процессов при различных параметрах, начальных и краевых условиях (при этом у истории появляется сослагательное наклонение );

· построение на основе этих моделей алгоритмов исторического и стратегического прогноза (при этом у истории появляется и повелительное наклонение ).

Большинство научных дисциплин прошли последовательность этапов: описание - классификация - концептуальное моделирование и качественный анализ - математическое моделирование и количественный анализ - прогноз. Вероятно, в XXI веке историческая наука (опираясь на свои достижения, результаты других дисциплин и компьютерного моделирования) выйдет на уровень прогноза.

Следуя идеям В.И. Вернадского, прозорливо предвидевшего возможности и угрозы XX века, человечеству с течением времени придётся всё в большей степени брать на себя ответственность за планету и за своё развитие. И здесь без математической истории не обойтись. Это понимание появляется у всё большего количества исследователей .

Русская, советская, российская наука

«Вот они, две первейшие надобности России: 1. Поправить, хоть довести бы сперва еще перед Д.А. Толстым, лет 25 сему назад, состояния просвещения русского юношества, а потом идти все вперед, помня, что без своей передовой, деятельной науки своего ничего не будет и что в ней, беззаветной, любовный корень трудолюбия, так как в науке-то без великих трудов сделать ровно ничего нельзя и 2. Содействовать всякими способами, начиная от займов, быстрому росту всей нашей промышленности до торгово-мореходной включительно, потому что промышленность не только накормит, но и даст разжиться трудолюбцам всех разрядов и классов, а лодырей принизит до того, что самим им будет гадко лодырничать, приучит к порядку во всем, даст богатство народу и новые силы государству».

Д.И. Менделеев, «Заветные мысли». 1905 г.

Об отношении к науке в нашей стране можно судить по тому, как менялось отношение к академии. Это организация, первоначально называвшаяся Академией наук и художеств, была основана 28 января (8 февраля) 1724 года в Петербурге указом Петра I. Именно 8 февраля сейчас и празднуют День науки в России. Пётр считал, что необходимо срочно освоить ряд технологий и наук, получивших развитие в Западной Европе, - строить корабли, ставить крепости, лить пушки, а также научиться навигацкому делу и ведению бухгалтерии, а затем развивать своё.

В первые годы деятельности академии, также созданной по западноевропейским образцам, в ней работали великий математик Леонард Эйлер и выдающийся механик Даниил Бернулли. В 1742 году в Академию наук (АН) был избран великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов. С его приходом обозначились важные черты этого научного центра - широкий фронт исследований и живой отклик учёных на потребности государства.

С 1803 года высшее научное учреждение России становится Императорской академией наук, с 1836-го - Императорской Санкт-Петербургской АН, с февраля 1917-го по 1925-й - Российской АН, с июля 1925-го - АН СССР, с 1991 года по настоящее время - РАН.

В XIX веке в Академии были организованы Пулковская обсерватория (1839 год), несколько лабораторий и музеев, в 1841 году были учреждены отделения физико-математических наук, русского языка и словесности, историко-филологических наук. В составе академии работали выдающиеся математики, физики, химики, физиологи; среди них П.Л. Чебышов, М.В. Остроградский, Б.В. Петров, А.М. Бутлеров, Н.Н. Бекетов и И.П. Павлов.

К концу XIX - началу XX века работы российских учёных получают мировое признание. Самым известным химиком в мире сейчас является Дмитрий Иванович Менделеев, открывший Периодический закон. Нобелевскими лауреатами были создатели теории условных рефлексов И.П. Павлов (медицина, 1904 год) и почётные члены Петербургской академии И.И. Мечников (теория иммунитета, медицина, 1908 год) и И.А. Бунин (литература, 1933 год).

Наука СССР была одной из самых передовых в мире, прежде всего в сфере естественнонаучных дисциплин. Это позволило вывести нашу страну в течение XX века с позиций второстепенного полуфеодального государства в ряд ведущих промышленных держав, создать вторую (по объёму ВВП) экономику мира. Многое в советские годы пришлось начинать с нуля. В стране, где около 80% населения было неграмотным, просто не было кадров для развития полноценной науки.

В 1934 году академия переводится из Ленинграда в Москву и становится «штабом советской науки». Члены академии координируют целые отрасли исследований, получают большие полномочия и ресурсы. На них возлагается большая ответственность. История показала дальновидность этого решения, связанного с новым обликом академии. Работы советских ученых сыграли огромную роль в Великой Отечественной войне.

На финансирование науки выделялись значительные средства. В 1947 году зарплата профессора в 7 раз превышала зарплату самого квалифицированного рабочего. В 1987 году журнал Nature сообщал, что на НИОКР СССР тратил 3,73% от своего бюджета, Германия - 2,84%, Япония - 2,77%, Британия - 2,18-2,38% (по разным источникам).

Большую роль в развитии науки в СССР сыграло резкое увеличение её финансирования в начале 1960-х годов. Численность научных работников с 1950 по 1965 год увеличилась более чем в 4 раза, а с 1950 по 1970 год более чем в 7 раз. С середины 1950-х годов рост численности научных кадров был линейным - страна выходила на передовые рубежи. С 1960 по 1965 год численность научных сотрудников была увеличена втрое. Рост национального дохода также был очень быстрым и, по оценкам западных экспертов, шёл в основном за счёт увеличения производительности труда. Именно тогда страна и создавала экономику знаний!

Имея бюджет на науку 15-20% от американского, советские учёные успешно соревновались с ними на всех научных направлениях. В 1953 году СССР занимал второе место в мире по числу студентов на 10 тысяч жителей и третье место по интеллектуальному потенциалу молодёжи. Сейчас по первому показателю РФ обогнали многие страны Европы и Латинской Америки, по второму - мы находимся на 40-м месте в мире.

Число публикаций в научных журналах не является очень хорошим индикатором эффективности науки (например, потому что на разных языках говорит различное число людей). Однако в 1980-х годах лидирующая группа по числу публикаций выглядела так: США, СССР, Великобритания, Япония, ФРГ, Канада. Англичане и немцы смогли вырваться вперёд лишь в период реформ, дезорганизовавших науку в СССР.

Но ещё более важны не количественные, а качественные показатели. Наука СССР выполнила свою геополитическую задачу. Она позволила создать сильную армию, экономику, ракетно-ядерный щит, существенно улучшить жизнь общества и расширить коридор возможностей государства. Первый спутник, первый человек в космосе, первый атомный ледокол и первая атомная электростанция, лидерство во многих других научных и технических проектах и многое другое. Нам есть чем гордиться.

11 членов АН СССР (1925-1991) стали лауреатами Нобелевской премии - Н.Н. Семёнов (химия, 1956), И.Е. Тамм (физика, 1958), И.М. Франк (физика, 1958), П.А. Черенков (физика, 1958), Л.Д. Ландау (физика, 1962), М.Г. Басов (физика, 1964), А.М. Прохоров (физика, 1964), М.А. Шолохов (литература, 1965), Л.В. Канторович (экономика, 1975), А.Д. Сахаров (мира, 1975), П.Л. Капица (физика, 1975).

Отношение к науке в СССР отлично характеризует слова советской песни: «Здравствуй, страна героев, страна мечтателей, страна учёных!»

Среди главных причин взлёта и больших успехов советской науки исследователи обычно выделяют следующие:

· высокий престиж науки в обществе;

· высокий общий уровень образования и науки;

· сравнительно хорошее материальное обеспечение;

· открытость науки - в больших научных коллективах происходил свободный обмен мнениями по выполняемым работам, что позволяло избегать ошибок и субъективизма.

Среди главных проблем советской науки можно выделить следующие:

· воспроизводство инноваций в звене «прикладные исследования - разработка технологий и вывод на рынок». Одни технологии внедрялись в производство «со скрипом», до других «не доходили руки»;

· отсутствие жёсткой обратной связи между оценкой труда учёного в ряде областей и полученными результатами (наибольшие успехи имели место там, где ответственность за порученное дело была высока);

· отставание научного приборостроения, производства первоклассных реактивов и многого другого, необходимого для обеспечения полноценной научной работы;

· главной проблемой стало изменение отношения к науке и её финансированию в 1970-х годах. Шкала оплаты научных работников не пересматривалась в СССР с конца 1940-х годов. Зарплата доктора наук в 1970-1980-е гг. не превосходила зарплату шофёра на стройке или водителя автобуса.

Тем не менее к началу реформ 1990-х годов отечественная наука занимала одну из лидирующих позиций в мире.

Прошедшие 20 с лишним лет реформ позволяют подвести итоги в том, что касается науки. Анализ показывает, что мы имеем дело не с отдельными неквалифицированными чиновниками или неудачными решениями, а со стройной целостной стратегией. Эта стратегия выстраивалась, озвучивалась и отстаивалась на разных площадках в Высшей школе экономики (ВШЭ), Институте современного развития (ИНСОР) и Академии народного хозяйства (ныне РАНХиГС при Президенте РФ). Именно она и принималась к исполнению ведомствами, курирующими науку в РФ. Её цель - разгром отечественной науки, лишение её системной целостности, влияния на принимаемые государственные решения и систему образования, низведение её до уровня, на котором исследования и разработки, сделанные в России, могут быть использованы «на подхвате» ведущими странами мира и транснациональными корпорациями.

Следует признать, что эти цели оказались достигнуты:

· цикл воспроизводства инноваций полностью разрушен;

· наша страна - научная сверхдержава в недалеком прошлом - имеет сейчас «науку второго десятка»;

· наука направлена по колониальному пути, развитие научной деятельности в значительной степени блокировано.

О последовательности и преемственности политики говорят и принимаемые в последнее время стратегические документы, среди которых выделяется Стратегия инновационного развития России на период до 2020 г., подготовленная чиновниками из Минэкономразвития совместно с сотрудниками ВШЭ . В этом, казалось бы, важнейшем документе, призванном обеспечить вхождение страны в число мировых технологических держав, академический сектор науки в принципе не рассмативается как институт развития . Юридическим оформлением принесения в жертву университетам академии с трёхсотлетней историей и стал известный законопроект МГЛ.

Формально проект МГЛ предусматривал создание Агентства научных институтов, в ведение которого переходят около 700 институтов РАН, Российской академии медицинских наук (РАМН) и Российской академии сельскохозяйственных наук (РАСХН), а также всё имущество, которое находится в их оперативном управлении. Сами эти академии сливаются и превращаются в своеобразный клуб учёных. В первоначальном проекте МГЛ не предусматривалось, что этот клуб может заниматься научными исследованиями, руководством институтами создаваемого агентства или образовательной деятельностью (на «клуб» возлагались экспертные функции и ответы на запросы правительства). Иными словами, по замыслу авторов проекта, академики должны быть отделены от существующих ныне академических институтов.

Таким образом, речь идёт о разрушении РАН и сломе организации всех фундаментальных исследований в стране. Академическая структура отвергается, и фундаментальную науку предполагается перенести в национальные исследовательские университеты путём вливания в них дополнительных средств и приглашения зарубежных учёных и менеджеров, которые сумеют ими эффективно распорядиться.

Аргументы реформаторов о необходимости проекта МГЛ для повышения «публикационной активности» (по данным SCImago Institution, РАН занимает третье место в мире по такой активности после Национального центра научных исследований Франции и Китайской академии наук), для «более эффективного использования собственности» (которая и так остаётся государственной) не выдерживают никакой критики.

Проект МГЛ не способствует сохранению и укреплению суверенитета страны. Он не работает на Россию. Законопроект должен быть отозван. Голос научного сообщества, всех, кто понимает значение науки в России и связывает с ней своё будущее, должен быть услышан.

Вероятно, для многих читателей это очевидно. Поэтому сейчас важно обсуждать не схему и причины демонтажа российской науки, а пути и формы наиболее эффективного использования результатов фундаментальных исследований, ведущихся в стране, и имеющегося сейчас в России научного и технологического потенциала.

Обратимся к количественным данным и международным сравнениям. В августе 1996 года был утверждён Закон о науке и государственной научно-технической политике, согласно которому расходы на науку гражданского назначения должны были составлять не менее 4% от расходной части бюджета. Этот закон ни разу не был выполнен.

Доля внутренних затрат на гражданские исследования и разработки по отношению к валовому внутреннему продукту в России составляет 0,8% (рис. 12). По этому показателю наша страна находится в третьем десятке среди государств мира. По внутренним затратам в расчёте на одного исследователя (75,4 тыс. долларов) Россия тоже очень сильно отстаёт от лидеров. Например, в США этот показатель составляет 267,3 тысячи долларов (рис. 13) .

Рис. 12. Внутренние затраты на гражданские исследования и разработки по отношению к ВВП. (Источник: Наука, технологии и инновации России. Краткий статистический сборник. 2012. М.: ИПРАН РАН, 2012. - 88 с.)

Рис. 13. Внутренние затраты на исследования и разработки в расчёте на одного исследователя. (Источник: там же.)

По данным совместного исследования ВШЭ и Центра международного высшего образования, из 28 исследованных стран мира на всех континентах только в России у профессора и учёного высшего ранга зарплата оказалась значительно меньше, чем ВВП на душу населения (рис. 14).

Рис. 14. Годовая зарплата университетских профессоров и учёных высшей категории (для России - в.н.с., д.н.) относительно ВВП на душу населения по паритету покупательной способности в разных странах, без учета грантов. (Источник: Михаил Зеленский. Где мы? (как обстоят дела с наукой в России). ТрВ №. 108, c. 2-3, "Бытие науки".)

Затраты на всю РАН сейчас сопоставимы с финансированием одного американского университета средней руки. Иными словами, в рамках проводимой научной стратегии в России наука трактуется как нечто второстепенное и финансируется по остаточному принципу.

Естественно, это пагубным образом сказывается на высокотехнологичном секторе экономики России. Сейчас мировой рынок наукоёмкой продукции составляет 2,3 трлн долларов. По прогнозам, через 15 лет спрос на технику и оборудование высоких технологий составит 3,5-4 трлн долларов. В результате развала значительной части обрабатывающей промышленности доля России в производстве наукоёмкой продукции в последние 20 лет постоянно снижалась и сейчас составляет 0,3% от мирового показателя. В 1990 году было 68% предприятий, внедряющих научно-технические разработки, в 1994 году в РФ их количество снизилось до 20%, а в 1998 году - до 3,7%, тогда как в США, Японии, Германии и Франции этот уровень составляет от 70 до 82% .

Нобелевский лауреат академик Ж.И. Алфёров видит главную причину переживаемого кризиса российской науки в невостребованности её результатов. Однако эта проблема преходящая - наука, посаженная на голодный паёк и не имеющая полноценно подготовленных молодых кадров, со временем утратит способность получать научные результаты, которые следовало бы внедрять.

В случае научной деятельности «священной коровой» Минобрнауки является цитируемость российских статей, которая оценивается на основе зарубежных баз данных. Подобный анализ цитируемости подробно проводился и привёл к выводу, что нынешняя доля ссылок на российские статьи довольно точно соответствует ВВП России в валовом глобальном продукте .

С другой стороны, на изменение цитируемости отечественных работ можно посмотреть как на результат и отражение политики, проводимой Минобрнауки.

Относительные показатели - число научных статей на душу населения (Articles Per Catita - APC) и годовое изменение этого числа на душу на население ΔAPC показывают место страны в мировом научном пространстве. Такой анализ был проведен исследователями… (рис. 15) при помощи сайта SJR, использующего базу данных Scopus.

Рис. 15. Звёздное небо науки. По горизонтальной оси - относительное количество статей на душу населения APC (Articles Per Capita) в 2010 г. По вертикальной оси - годовой прирост относительного количества статей DAPC, в среднем за 2006-2010 годы. Площадь кружка пропорциональна абсолютному количеству публикаций в данной стране в 2010 г. Масштаб осей на нижнем графике в 7 раз больше. Цветом обозначены: синий - страны Запада с развитой рыночной экономикой, жёлтый - Латинская Америка, лиловый - Восточная Европа, зелёный - арабские нефтедобывающие страны, красный - страны бывшего СССР, коричневый - ЮВА, тёмно-серый - Африка, светло-голубой - все остальные. Обозначения двухбуквенными национальными доменными именами. (Источник: там же.)

Прокомментируем этот рисунок. Для США APCх10 4 =16 (т.е. в 2010 году в этой стране на 10 тысяч человек приходилось 16 статей), ΔAPCх10 4 =1 (т.е. каждый последующий год число статей на 10 тыс. человек увеличивалось на единицу). Общее количество опубликованных статей в США за 5 лет увеличилось в полтора раза, или на 155 тысяч. Это очень много.

Из рисунка видно, что сегодня на два научных сверхгиганта - США и Китай - приходится одна треть всех мировых научных публикаций. США, Китай, Великобритания, Германия и Япония впятером пишут половину всего выходящего.

Относительный прирост публикаций на душу населения в России составляет лишь 0,013 статьи на 10 тысяч человек и устойчиво сохраняется на этом уровне в стране по крайней мере 15 лет.

Рисунок 16 показывает долю России в мировой научной продукции в сопоставлении с руководящими и прогнозными документами, регламентирующими сферу науки страны. Видно, что планы и реальность лежат в разных пространствах.

Рис. 16. Мечты и реальность. (Источник: там же.)

При продолжении этой политики к 2018 году, судя по сделанному прогнозу, вклад РФ в мировую науку составит 0,79%, а если считать в качестве такового число цитирований, которые для отечественных статей вдвое меньше общемирового, то оно составит 0,4%.

Вернемся к финансированию (рис. 17).

Рис. 17. Финансирование российской науки и РАН.

(Источник: Российская академия наук. Хроника протеста. Июнь-июль 2013. Составитель А.Н. Паршин. Издание второе, дополненное и исправленное. - М.: Журнал «Русский Репортёр», 2013. - 368 с.)

Как видим, существенная доля увеличения расходов на науку пошла мимо академии. К сожалению, даже к увеличению цитирования, не говоря уже о более серьезных вещах, увеличение финансирования не привело. Причина провала любимых детищ Минобрнауки - «Роснано» и «Сколково» проанализировал известный российский специалист в области вычислительной техники академик Владимир Бетелин. Приведем некоторые из его аргументов:

«В течение многих лет авторы реформ убеждали нас, что встраивание России в мировую глобальную экономику обеспечит ей неограниченный доступ к самым современным продуктам и технологиям. На этой основе реформировались и наука, и образование, и промышленность России. В итоге в ключевых для нашей обороноспособности областях - доминирование технологий отвёрточной сборки и зависимость от США. Вот, собственно, три кита, лежащих в основе той разрушительной политики, в результате которой Россия стала неконкурентоспособной: разрыв между гражданином и государством, ориентация на сиюминутную прибыль и отказ от собственных технологий…

В рамках правительственной стратегии был создан целый набор институтов развития: технопарки, фонды, «Роснано», «Сколково», но тем не менее приходится констатировать, что инновационная политика не достигла заявленных целей.

И понятно, почему: потому что создание конкурентоспособных продуктов связано с высокими рисками долгосрочного вложения больших объёмов денежных средств, на которые наши институты развития не рассчитаны» .

В этой ситуации уничтожать РАН более чем опрометчиво.

В нашей стране академия занимает особое место. Основная часть исследований выполняется в институтах РАН силами младших, старших и просто научных сотрудников. Армия бессильна, если в ней нет рядовых и офицеров, как бы ни были хороши генералы и маршалы.

В этой связи приведём штатное расписание, утверждённое распоряжением по РАН № 192 от 09.10.2012 (после 6% надбавки): м.н.с. - 13 827 руб./мес.; н.с. - 15 870; с.н.с. - 18 274; в.н.с. - 21 040; гл.н.с. - 24 166; руководитель отдела - 24 160; директор - 31 810. Всякий труд почётен, однако заметим, что вплоть до старшего научного сотрудника в РАН зарабатывают меньше, чем почтальон в Москве (20 тыс. руб./мес.), вплоть до главного - меньше, чем продавец-консультант со средним образованием (25 тыс. руб./мес.). И, наконец, директор академического института зарабатывает по штатному расписанию вдвое меньше, чем прораб на московской стройке.

И то, что при таких условиях РАН работает и получает важные научные результаты , означает, что в этой организации работают настойчивые, самоотверженные люди, не мыслящие себя вне науки. Реформы придут и уйдут, а российская наука должна остаться.

Да жива ли российская фундаментальная наука? А может быть, министр Д. Ливанов прав — и Академия наук действительно нежизнеспособна? Такие вопросы порой возникают при чтении критических статей о российской науке в газетах и журналах. Могли они появиться и у наших читателей.

Чтобы всё стало ясно, обратим внимание только на несколько результатов, которые были получены в научно-исследовательских институтах России в последние годы:

· многие важнейшие результаты современной фундаментальной науки связаны с исследованием дальнего космоса. Чтобы заглянуть далеко во вселенную, учёные наблюдают один и тот же объект с двух точек, разнесённых на большое расстояние. Чем больше расстояние, тем дальше удаётся заглянуть. Такие системы называют интерферометрами со сверхдлинной базой. Эта идея реализована в международном проекте «Радиоастрон», лидером которого является Россия. На орбиту был выведен космический спутник «Спектр-Р» с радиотелескопом на борту. Другая точка наблюдения была расположена на Земле. Расстояние между ними составило 300 тысяч километров. Это многократно расширило наши возможности исследовать отдалённые уголки вселенной;

· в результате уникального эксперимента, проведённого учёными Объединённого института ядерных исследований в сотрудничестве с российскими научными центрами и национальными лабораториями США, было зарегистрировано рождение наиболее тяжёлых изотопов трансурановых элементов с номерами 105-117. 117-й элемент был синтезирован впервые в мире. Типичным для трансурановых элементов является уменьшение времени полураспада с увеличением их номера. Однако учёные выдвинули гипотезу о том, что в мире сверхтяжёлых элементов должны быть «острова стабильности» и что начиная с некоторого номера период полураспада будет расти. Экспериментальные работы, проведённые в ОИЯИ, убедительно подтвердили это предположение. На основе этих достижений в США, Японии, Евросоюзе, Китае были приняты масштабные национальные программы по синтезу и всестороннему изучению атомных, ядерных и химических свойств тяжелейших элементов. Академику Ю.Ц. Оганесяну - руководителю этих работ - была присуждена Государственная премия РФ в области науки и технологий 2010 г.

· В Объединённом институте высоких температур РАН разработана уникальная парогазовая технология для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на базе отечественных газовых турбин с технико-экономическими и экологическими характеристиками, существенно превышающими мировой уровень. При этом стоимость генерируемой электроэнергии в два раза ниже, чем на традиционных ТЭЦ, и на 25% ниже, чем на теплофикационных парогазовых установках;

· в Институте молекулярной биологии РАН разработана, запатентована и внедрена в медицинскую практику технология биологических микрочипов (биочипов), которая позволяет проводить экспресс-диагностику туберкулёза, гепатита С, онкозаболеваний, аллергии. Тест-системы на основе биочипов применяют более чем в 40 клиниках и диагностических центрах России и стран СНГ, проходят сертификацию для последующего распространения в Европе;

· в Южном научном центре РАН подготовлен и опубликован «Атлас социально-политических проблем, угроз и рисков юга России» в 5 т. (2006-2011), в котором представлены и проанализированы острые проблемы политической, экономической и социальной жизни населения южных регионов страны. Эта работа представляется крайне важной с точки зрения обеспечения национальной безопасности России.

Российская наука и путь в будущее

К несчастью, то ж бывает у людей:

Как ни полезна вещь, - цены не зная ей,

Невежда про неё свой толк всё к худу клонит;

А ежели невежда познатней,

Так он её ещё и гонит.

И.А. Крылов

Следуя логике и примеру выдающихся учёных и организаторов отечественной науки: Михаила Васильевича Ломоносова, Сергея Ивановича Вавилова, Мстислава Всеволодовича Келдыша, — развитие научного знания должно исходить прежде всего из тех ключевых задач, которые решает общество и государство.

Что же является главной задачей современной России?

Пока мир развивается в соответствии со сценарием, названным американским политологом С. Хангтингтоном «столкновением цивилизаций», в котором XXI век определяется острой конкуренцией цивилизаций или их блоков за тающие природные ресурсы. В новых технологических реалиях этот подход очень наглядно представлен в работах американского футуролога Элвина Тоффлера: «В разделённом натрое мире сектор Первой волны поставляет сельскохозяйственные и минеральные ресурсы, сектор Второй волны даёт дешёвый труд и массовое производство, а быстро расширяющейся сектор Третьей волны восходит к доминированию, основанному на новых способах, которыми создаётся и используется знание…

Страны Третьей волны продают всему миру информацию и новшества, менеджмент, культуру и поп-культуру, передовые технологии, программное обеспечение, образование, профессиональное обучение, здравоохранение, финансирование и другие услуги. Одной из услуг может оказаться военная защита, основанная на владении превосходящими вооружёнными силами Третьей волны» .

К середине 1980-х годов СССР по многим ключевым показателям был на уровне цивилизаций Третьей волны или приближался к ним. Бесплодные разрушительные реформы 1985-2000-х годов сделали Россию страной Первой волны, типичным сырьевым донором. Около половины доходов бюджета даёт нефтегазовый сектор, не обеспечены продовольственная и лекарственная безопасность, а по уровню медицинского обслуживания, по оценкам экспертов Всемирной организации здравоохранения, Россия до недавнего времени находилась на 124-м месте.

Обеспечение реального, а не бумажного суверенитета, уход от колониального сценария, переход от имитации инновационной деятельности к выходу на траекторию устойчивого, самоподдерживающегося развития России требует, чтобы наше Отечество стало цивилизацией Третьей волны. Это является категорическим императивом и для любой ответственной политической силы, и для отечественной науки в целом.

Курс на высокие технологии диктуется географическим и геополитическим положением нашей страны , . Отсюда появляется критерий для оценки действий, проектов и инициатив в сфере науки и образования. То, что работает на достижение сформулированной цели, должно приниматься и исполняться. Проекты, направленные в противоположную сторону, следует отторгать и отклонять.

Главная причина нынешних трудностей - длительное отсутствие стратегического субъекта, который был бы заинтересован в её деятельности и результатах, в её развитии, и при необходимости мог бы защитить её от очередных набегов ретивых реформаторов.

На наш взгляд, такие субъекты в России уже появляются и ставят задачи, и со временем их может стать ещё больше. Важно, чтобы они добивались решения поставленных проблем. Приведём несколько примеров. На встрече с руководством РАН 03.12.2001 Президент РФ В.В. Путин поставил перед научным сообществом России две задачи. Первая - независимая экспертиза принимаемых государственных решений и прогноз аварий, бедствий и катастроф в природной, техногенной и социальной сферах. Предложенное академией решение - создание Национальной системы научного мониторинга опасных явлений и процессов - было согласовано с рядом заинтересованных ведомств, но не было принято к исполнению со ссылкой на отсутствие регламента принятия межведомственных федеральных целевых программ, т.е. по формальным причинам. И не было выполнено. Катастрофы последних лет наглядно показали, что этот круг задач стал ещё более актуальным, чем в начале 2000-х годов. Сделанные оценки показывают, что только реализация предложений РАН в области управления рисками катастроф помогла бы сэкономить многие сотни миллиардов рублей.

Независимая экспертиза государственных решений требует создания в РАН специализированной структуры, баз данных и знаний и подключение ко многим информационным потокам, но главное - включение прогнозов, оценок, экспертиз, проводимых в РАН, в контур государственного управления . Для успешного выполнения подобных задач статус академии должен быть повышен.

Вторая задача, поставленная президентом 03.12.2001, - отработка сценариев перевода страны от нынешней экономики трубы на инновационный путь развития . По сути дела, это и есть проблема превращения мира России в цивилизацию Третьей волны.

За последние 25 лет произошла деиндустриализация России, ряд областей промышленности перестал существовать, другие сократили выпуск продукции во много раз, наша страна утратила позиции на ряде мировых рынков (рис. 18) .

Сопоставление производимого не в денежных, а в натуральных показателях наглядно показывает, что по многим позициям мы ещё не дошли до уровня 1990 года .

Многие ведущие экономисты России, учёные РАН ставят вопрос о новой индустриализации страны как о пути к экономике знаний. Первичная индустриализация состояла в электрификации производительных сил. Неоиндустриализация связана с «оцифровыванием» производительных сил, с микропроцессорной революцией, с переходом к трудосбережению, роботизированным производствам, к «зелёной индустрии». Ещё один принцип неоиндустриальной парадигмы - автоматизированная трансформация бытовых и промышленных отходов в ресурсы.

Президент РФ в качестве приоритетной задачи обозначил создание в ближайшие десятилетия 25 миллионов рабочих мест в сфере высоких технологий. Надо спроектировать и развернуть огромную промышленность, подготовить кадры, найти нишу на мировом рынке для экспортного сектора этой индустрии. Грандиозная задача!

Субъектом, объективно заинтересованным в деятельности академии и повышении её статуса, является общество, государственные органы, обеспечивающие функционирование системы образования и просвещения России. Признаем очевидное: путь вестернизации, по которому система образования РФ идет (и по которому сейчас направляют российскую науку), завёл её в глубокий тупик.

Эксперимент по объединению управления наукой и образованием в рамках одного министерства провалился. Целесообразно было бы, если бы кентавр Минобрнауки, не справляющийся ни с тем, ни с другим, разделился на Министерство науки и технологий, которое действительно могло бы координировать научные исследования, ведущиеся в стране, и Министерство просвещения. Научное руководство последним естественно было бы возложить на РАН.

В настоящее время школьные программы перегружены второстепенным материалом. Попытки бороться с коррупцией при помощи ЕГЭ многократно увеличили её. В то же время и школьники, и студенты, как правило, не знают многих элементарных вещей, обладают низкой общей культурой, что негативно сказывается на овладении ими профессиональными навыками. И лекарства от этой тяжёлой продолжительной болезни можно искать в академии.

Образовательный потенциал академии используется явно недостаточно. В настоящее время РАН сталкивается с проблемой отсутствия подготовленной молодёжи. В этой связи представляется целесообразным создание ряда академических университетов в РАН для организации подготовки исследователей, что позволит преодолеть кадровую катастрофу в самой академии, в высокотехнологичном секторе российской экономики и ряде принципиально важных направлений оборонно-промышленного комплекса (ОПК).

Об отношении граждан России к знанию и к академии наглядно свидетельствуют результаты социологического опроса населения крупных городов России, проведённого с 19 по 22 июля 2013 года сотрудниками Института социально-политических исследований РАН совместно с РОМИР, представляющим ассоциацию исследователей Gallup International.

Около 44% опрошенных плохо знакомы с деятельностью РАН и не имеют позиции по поводу реформирования академии, не понимают значимости научного знания для инновационного развития страны и пока не могут оценить последствия происходящих событий. (В большой степени это результат провала школьного образования.) Около 20% опрошенных ничего не знали о реорганизации РАН.

Вместе с тем 8 из 10 опрошенных высоко оценивают вклад РАН в развитие российской и мировой науки, а каждый третий считает, что без неё не было бы выдающихся открытий, полётов в космос, ядерной физики, современной армии.

7 из 10, отслеживающих реформирование РАН, полагают, что в случае реализации проекта МГЛ Россия утратит свои преимущества в сфере фундаментальных исследований, что это негативно скажется на перспективах социально-экономического развития страны, на её месте и роли в мировом сообществе.

Опрос показал, что уровень доверия граждан к академии очень высок и сравним с уровнем доверия к Президенту РФ, Русской православной церкви (РПЦ), Вооружённым силам. Так, разница между ответами «доверяю» и «не доверяю» в пользу «доверяю» для РАН составила самое большое значение — 39,4% по сравнению с другими социальными институтами страны.

Ещё один стратегический субъект, который объективно крайне заинтересован в развитии и расширении полномочий академии, - это ОПК .

Вице-премьер, курирующий ОПК, атомную и космическую промышленность, сферу высоких технологий, Д.О. Рогозин обратил внимание на «события, которые в обозримой перспективе могут перевернуть современные представления о способах ведения войны». Это испытания в США гиперзвуковой ракеты, летящей со скоростью в пять с лишним раз быстрее звука, и отработка взлёта и посадки ударного беспилотного аппарата на палубу авианосца, проведённые в 2013 году. Напомним слова В.В. Путина: «Реагировать на угрозы и вызовы только сегодняшнего дня - значит обрекать себя на вечную роль отстающих. Мы должны всеми силами обеспечить техническое, технологическое, организационное превосходство над любым потенциальным противником».

Таким образом, ОПК России нужен стратегический прогноз, научные и технологические прорывы, позволяющие поддерживать суверенитет в военной сфере.

Приведём еще несколько оценок текущей ситуации, данных вице-премьером:

«В конце 2012 года Пентагон провёл компьютерную игру, результаты которой показали, что в результате удара по «крупной и высокоразвитой стране» 3,5-4 тысячами единиц высокоточного оружия в течение 6 часов будет практически полностью разрушена её инфраструктура, и государство лишится способности сопротивляться…

Что мы можем противопоставить этой угрозе, если она действительно будет направлена против нас? Это должен быть асимметричный ответ, с использованием принципиально новых видов вооружений. Эти вооружения не должны опираться на существующие телекоммуникационные системы, которые могут быть выведены из строя в считаные минуты. Это должно быть автономное, самодостаточное оружие, которое может самостоятельно решать свои задачи…

Очевидно, что в ближайшее время для решения этой и подобных нетривиальных задач нам необходимо совершить технологический прорыв, который по своим масштабам может быть сравним с атомным проектом или с советской космической программой».

Первые шаги, позволяющие ответить академии на этот вызов, достаточно очевидны:

· организация регулярного конструктивного взаимодействия ряда идеологов и руководителей ОПК с учёными РАН для постановки ключевых научных задач, ориентированных на будущее развитие ОПК и Вооружённых сил России. Это должно быть организовано на гораздо более высоком уровне, чем это делается сейчас в секции прикладных проблем РАН. Работа должна вестись более активно, конкретно и быстро;

· расширение и развитие системы открытых (и закрытых) конкурсов в интересах ОПК, позволяющих найти новые идеи и технологии, а также людей, способных работать в этой области;

· организация ряда институтов в РАН, ориентированных на поддержку ОПК. Возможно, организация работы по наиболее важным направлениям в режиме «спецкомитетов», хорошо зарекомендовавших себя в ядерном и космическом проектах, в развитии радиолокации, криптографии и авиационной техники;

· развитие ряда структур в РАН, обеспечивающих научное приборостроение в жизненно важных для ОПК областях. Подъём на этой основе метрологического обеспечения машиностроения и ряда оборонных систем. Положительный опыт в РАН и ряде других организаций в этой области имеется, однако он требует активного развития.

Заглядывая в будущее, уместно коснуться и организационных вопросов. В течение последнего года РАН готовила сводные отчёты всех 6 государственных академий наук. В ряде документов, включая пресловутый проект МГЛ, на неё возлагается координация всех фундаментальных исследований в России. Это большая серьёзная аналитическая, организационная, прогнозная деятельность, не сводящаяся к подшиванию и редактированию бумаг, приходящих из научных организаций. В академии должна быть создана структура, которая всерьёз, на высоком уровне и с привлечением ведущих учёных занимается этой важной и ответственной работой. Основа для этого уже создана. В период 2008-2012 гг. была реализована «Программа фундаментальных научных исследований государственных академий наук», в ходе которой были отработаны новые механизмы организации исследований, выполняемых различными структурами .

Вместе с тем необходимость объединять усилия в научной сфере становится всё более очевидной не только самим исследователям. Поэтому представляется разумным переподчинение «Сколково», Курчатовского института и других «клонов» академии, имеющих отношение к фундаментальным исследованиям и непосредственному использованию их результатов, РАН. При этом необходимо определить круг фундаментальных проблем и технологических задач, которые могут быть возложены на эти научные центры.

Посмотрев с тех же позиций на ключевые задачи, которые предстоит в ближайшие десятилетия решать российской цивилизации, мы увидим множество субъектов, которым остро нужна была бы сильная эффективная дееспособная Академия наук. Нужна была бы не для декоративных или представительских целей, а для важных и масштабных дел.

Выводы

1. Человечество вступило в новую фазу своего развития. С одной стороны, оно определяется качественно новыми научными и технологическими изменениями, а с другой — фазой сверхпотребления, в которой возможности Земли поддерживать наше существование при использовании современных технологий и потребляемом объёме ресурсов оказались существенно превышены. Нам уже не хватает одной планеты. На времени жизни одного поколения имеет место слом глобальных демографических тенденций, определявших жизнь человечества на протяжении сотен тысяч лет. Пока мы стремительно движемся к «кризису 2050 года», сравнимому по масштабу и тяжести с исчерпанием ресурсов перед неолитической революцией.

Науке брошен вызов, равного которому в истории ещё не было. В течение ближайших 10-15 лет учёным предстоит найти новый набор жизнеобеспечивающих технологий (производство энергии и продовольствия, строительство, транспорт, образование, управление, согласование интересов и т.д.). Нынешние технологии обеспечивают существование человечества в течение ближайших десятилетий. Нам предстоит найти и применить технологии, рассчитанные на века. Если раньше наука закладывала основы следующего технологического уклада, то сейчас ей предстоит спроектировать новую цивилизационную среду.

2. В настоящее время, как никогда раньше, сложилась необходимость для страны сделать ставку в распределении ресурсов на науку и новые технологии, которые создаются в рамках прежде всего Российской академии наук. Необходимо сосредоточить усилия отечественной науки на путях решения главных, ключевых для нашей цивилизации - мира, России - задач. Самые большие возможности, перспективы и риски XXI века уже связаны с развитием и эффективным использованием способностей и потенциала людей и коллективов. Мы должны создать национальную систему выявления и развития талантов, научить нашу молодежь мечтать, обеспечить деятельность ряда первоклассных вузов, сравнимых и превосходящих лучшие советские институты, и главное - дать возможность талантливым учёным, инженерам и организаторам реализовать свои идеи и замыслы на родине. Эти люди и помогут решить главные проблемы России, они и сделают нас цивилизацией Третьей волны. Это и есть истинная конкурентоспособность в современном мире.

Выступая на учёном совете механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, великий советский математик Андрей Николаевич Колмогоров, отвечая на вопрос о главном в работе факультета, сказал: «Нам всем надо научиться прощать людям их талант». Для нас это сейчас тоже самое главное.

3. Анализ показывает, что именно СССР на базе Академии наук был научной сверхдержавой, ведущей исследования по всему фронту, добившейся выдающихся успехов в освоении космоса и ядерной энергии, во многих других направлениях. На нескольких исторических рубежах работы наших ученых помогли отстоять суверенитет страны. Двадцать лет назад Россия пошла по пути ортодоксального либерализма. В 1990-х годах была уничтожена основная часть прикладной науки страны, в 2000-е годы - большая часть образовательного потенциала. По многим показателям российская наука сейчас оказалась во втором десятке в мире.

В настоящее время мы вновь находимся в ситуации, когда решается вопрос о будущем страны. Фундаментальные исследования играют роль дрожжей научно-технического пирога. На их основе можно возродить и прикладные работы, и военную науку, и поднять уровень медицины и образования, очень сильно упавший за последние десятилетия.

Наиболее успешно, активно и плодотворно фундаментальные исследования развиваются в РАН. Предпринимавшиеся попытки заместить РАН целиком или в каких-то направлениях Курчатовским институтом, «Сколково», «Роснано», Высшей школой экономики, несмотря на обильное финансирование, оказались несостоятельными. Законопроект о реорганизации РАН Медведева-Голодец-Ливанова, исходящий из принципа «разделяй и властвуй», уничтожит РАН, парализует фундаментальные исследования в стране и лишит нас шансов на возрождение России. Он должен быть отозван или кардинально, при самом активном участии научного сообщества, переработан.

4. С государственной точки зрения, фундаментальная наука объективно необходима лицам, принимающим стратегические решения по следующим основаниям:

· для независимой экспертизы принимаемых государственных решений и прогноза бедствий, кризисов, катастроф в природной, техногенной и социальной сферах;

· для отработки сценариев перехода от «экономики трубы» к инновационному пути развития (новая индустриализация и создание 25 миллионов рабочих мест в высокотехнологичном секторе экономики);

· для проработки принципов и основ создания новых типов оружия, которые могут изменить геополитический статус страны;

· для стратегического прогноза, позволяющего быстро и своевременно корректировать «карту угроз» для государства и выделять проблемы, требующие немедленного решения;

· для экспертизы крупных программ и проектов, реализуемых на государственные деньги. (Попытка в задачах экспертизы и прогноза обойтись без РАН, без серьёзных фундаментальных исследований и возложить эти проблемы на ВШЭ, Российскую академию народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ и иностранные компании провалилась. Эти работы следует поручить РАН, создав условия для их выполнения. Принципиальна относительная независимость РАН от государства, обеспечивающая объективность даваемых оценок, а не работу по принципу «чего изволите».)

5. Академия наук дает лучшие возможности по сравнению с другими структурами для реализации крупных междисциплинарных проектов - магистрального направления научного и технологического развития XXI века. Однако это требует её единства и системной целостности - тесной связи между различными отделениями, между гуманитариями, естественниками и специалистами по математическому моделированию, между академическими организациями в разных регионах страны. Разрыв связей между ними, предусматриваемый законопроектом МГЛ и другими подобными планами, резко сократит научный потенциал страны и ухудшит перспективы России. Сегодня мы не знаем, что станет главным и критически важным через 5-10-20 лет. Поэтому мы должны знать, понимать и развивать многое, что и позволяет делать РАН.

6. Любой стратегический субъект и любая ответственная политическая сила объективно заинтересованы в достоверном прогнозе, серьезной научной экспертизе, выявлении рисков и новых возможностей, а следовательно, и в первоклассных научных исследованиях. В нынешних условиях крайне важно объединение сил научного сообщества. Поэтому на РАН следовало бы возложить координацию всех фундаментальных исследований, ведущихся на федеральные деньги в стране, задачи научно-технической экспертизы и проектирование будущего. Сегодня, чтобы принимать дальновидные эффективные решения во множестве областей — от гособоронзаказа до социально-экономической и региональной политики, — надо иметь ясные представления о развитии мира и России на ближайшие 30 лет. К этому самым серьёзным образом относятся в ведущих странах мира, выбирая приоритеты своего развития и направления прорыва на основе глубокого научного анализа и корректируя их, систематически учитывая происходящие в мире изменения. Так дело должно быть поставлено и в России.

7. Наука самым тесным образом связана с образованием, которое в современной России находится в глубоком кризисе, обусловленном непродуманными, недальновидными экспериментами в этой области в течение последних 20 лет.

Целесообразно разделить Министерство образования и науки на Министерство науки и технологий и Министерство просвещения и наделить Высшую аттестационную комиссию РФ правами федерального агентства. Научное руководство Министерством просвещения следовало бы возложить на Академию наук, поручив последней также создание нескольких академических университетов, ориентированных на подготовку будущих исследователей начиная со школьной скамьи. Это может задать планку для всей системы образования России. Институты РАН могут стать основой для базовых кафедр ряда университетов, как это делалось в период создания Московского физико-технологического института. Ряд образовательных проектов академии показывают, что она вполне готова к такой работе. Осталось принять решение и ликвидировать бюрократические препоны, воздвигнутые на этом пути.

8. Ключевым для судьбы России, отечественной науки и академии является целеполагание. Наша страна должна быть не сырьевым донором, и не второразрядной державой, а основой для одной из системообразующих цивилизаций современного мира. Для этого следует идти своим путем, ясно видеть свои долговременные цели, национальные интересы, проект будущего. Чтобы иметь реальный суверенитет, мы должны сами себя кормить, защищать, учить, лечить, обогревать, должны сами обустраивать свою страну и определять наше будущее. Во всем этом может помочь российская наука. Ей просто надо дать возможность это сделать.

Постановка задач перед академией и российской наукой определит её организацию, структуру, формы деятельности и руководителей, готовых браться за эти проблемы.

Первый российский ядерный заряд назывался «РДС-1». Его разработчики расшифровывали это название «Россия делает сама». Мы смогли научиться делать это сами во многом благодаря первоклассной науке. Сравнимый по масштабам и остроте вызов сейчас брошен нашей державе. Вновь на весах истории взвешивается: быть России или нет…

Мусин М.М., Губанов С.С., Новая индустриализация. Прогресс или регресс. // Сверхновая реальность. 2013, № 6, с. 20-27.

Гражданкин А.И., Кара-Мурза С.Г. Белая книга России: Строительство, перестройка и реформы 1950-2012 гг. - М.: «Книжный дом «Либроком». 2013. - 560 с. (Будущая Россия, № 24).

Россия: военный вектор. Военная реформа как составная часть концепции безопасности Российской Федерации // Изборский клуб. Русские стратегии. 2013, № 2, с. 28-61.

Доклад Правительству Российской Федерации «Об итогах реализации Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук за 2008-2012 гг. и перспективы развития фундаментальных научных исследований в 2013-2020 гг.». - М.: Наука, 2013, 400 с.

Количество показов: 26462
Рейтинг: 4.41 1

Основной структурой познания в наиболее развитых отраслях естествознания является анализ предмета исследова ния, выражение абстрактных элементарных объектов и пос ледующий логический синтез из них единого целого в виде теоретической модели.

Два обстоятельства затрудняют понимание обществом совре менного естествознания. Во-первых, применение сложнейшего математического аппарата, который надо предварительно изу чить. Во-вторых, невозможность создать наглядную модель современных научных представлений: искривленное простран ство; частицу, одновременно являющуюся частицей и вол ной и т. д. Выход из ситуации прост - не надо и пытаться это сделать. Естествознание XX - XXI в.в. заставляет нас отказаться не только от непосредственной наглядности, но и от нагляд ности как таковой. Отказ от наглядности научных представ лений является неизбежной платой за переход к исследова нию более глубоких уровней реальности, не соответствующих эволюционно выработанным механизмам человеческого вос приятия.

Фундаментальной особенностью структуры научной дея тельности является разделенность науки на относительно обособленные друг от друга дисциплины. Это имеет свою по ложительную сторону, поскольку даст возможность деталь но изучить отдельные фрагменты реальности, но при этом упускается из виду связи между ними, а в природе все меж ду собой взаимосвязано и взаимообусловлено. Разобщенность наук особенно мешает сейчас, когда выявилась необходимость комплексных интегративных исследований окружающей сре ды. Природа едина. Единой должна быть и наука, которая изучает все явления природы.

Еще одна фундаментальная черта науки - стремление абстрагироваться от человека, стать максимально обезличен ной. Эта в свое время положительная особенность науки де лает ее ныне неадекватной реальности и ответственной за экологические трудности, поскольку человек является самым мощным фактором изменения действительности.

В дополнение к отмеченному выше можно добавить уп рек в том, что наука и техника способствуют социальному угнетению, в связи с этим раздаются призывы об отделении науки от государства.

К парадоксам развития науки относится то, что наука, с одной стороны, сообщает объективную информацию о мире и в то же время уничтожает ее (при различных эксперимен тах) или что-либо уничтожается на основе научной информации (виды жизни, невоспроизводимые ресурсы).

Но главное, наука теряет надежду сделать людей счастливыми и дать им истину. Наука не только изучает развитие мира, но и сама является процессом, фактором и результатом эволюции, при этом она должна находиться в гармонии с эволюцией мира. Должен образоваться контур обратной связи между наукой и другими сторонами жизни, который регу лировал бы развитие науки. Увеличение разнообразия науки должно сопровождаться интеграцией и ростом упорядоченности, а это и называется становлением науки на уровень целостной интегративно-разнообразной гармоничной системы.

В современном мировоззрении сформировались две ориентации на отношение к науке и научно-технической революции:

Первая ориентация, которая получила название сциентизма (от лат. scientia - наука).Именно в наше время, когда роль науки поистине огромна, появился сциентизм, связанный с представлением о науке, особенно естествознании, как высшей, если не абсолютной ценности. Эта научная идеология заявила, что лишь наука способна решить все проблемы, стоящие перед человечеством, включая и бессмертие. В рамках сциентизма наука рассматривается как единственная в будущем сфера духовной культуры, которая поглотит ее нерациональные области.

В противоположность этому направлению также громко заявил о себе во второй половине XX в. антисциентизм, который обрекает науку либо на вымирание, либо на вечное противопоставление природе. Антисциентизм исходит из положения о принципиальной ограниченности возможностей науки в решении коренных-человеческих проблем, а в своих проявлениях оценивает науку как враждебную человеку силу, отказывая ей в положительном влиянии на культуру. Она утверждает, что хотя наука и повышает благосостояние на селения, но она же увеличивает опасность гибели человече ства и Земли от ядерного оружия и загрязнения природной среды.

Естествознание является продуктом цивилизации и усло вием ее развития. С помощью науки человек развивает мате риальное производство, совершенствует общественные от ношения, образовывает и воспитывает новые поколения лю дей, лечит свое тело. Прогресс естествознания и техники значительно изменяет образ жизни и благосостояние чело века, совершенствует условия быта людей. Естествознание - один из важнейших двигателей общественного прогресса. Как важнейший фактор материального производства естествоз нание выступает мощной революционизирующей силой. Большая часть современной материальной цивилизации невозможна без уча стия в ее создании научных теорий, научно-конструкторс ких разработок, предсказанных наукой технологий и др.

В современном мире наука вызывает у людей не только восхищение, но и опасения. Часто можно услышать, что наука приносит человеку не только блага, но и величайшие несчастья."Загрязнения атмосферы, катастрофы на атомных станциях, повышение радиоактивного фона в результате испытаний ядерного оружия, озоновая дыра над планетой, резкое сокращение видов растений и животных все эти и другие экологические проблемы люди склонны объяснять самим фактом существования науки. Но дело не в науке, а в том в чьих руках она находится, какие социальные интересы за ней стоят, какие общественные и государственные структуры направляют ее развитие.

Наука - это сложный социальный институт, и он тес нейшим образом связан с развитием всего общества. Слож ность, противоречивость современной ситуации в том, что наука, безусловно, причастна к порождению глобальных и, прежде всего, экологических, проблем цивилизации (не сама по себе, а как зависимая от других структур часть общества); и в то же время без науки, без дальнейшего ее развития решение всех этих проблем в принципе невозможно. И это значит, что роль науки в истории человечества постоян но возрастает. И поэтому всякое умаление роли науки, есте ствознания в настоящее время чрезвычайно опасно, оно обе зоруживает человечество перед нарастанием глобальных про блем современности. А такое умаление, к сожалению, имеет подчас место, оно представлено определенными умонастро ениями, тенденциями в системе духовной культуры.

Библиографическая ссылка

Раджабов О.Р. ОСОБЕННОСТИ В РАЗВИТИИ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ // Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=99 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

«Быстрое развитие современной науки приводит к стремительному нарастанию объема научнотехнической информации, и к дальнейшему углублению специализации. При этом все большей проблемой...»

-- [ Страница 1 ] --

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ НАУЧНОЙ СЕТИ

О.С. Бартунов, В.Н. Лысаков1, И.Г. Назин2, П.Ю. Плечов, Е.Б. Родичев, А.В. Селиверстов

ИВМ, г.Москва,

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, г.Нижний Новгород

Быстрое развитие современной наук

и приводит к стремительному нарастанию объема научнотехнической информации, и к дальнейшему углублению специализации. При этом все большей проблемой

становится отставание средств и методов коммуникаций как между специалистами разных наук, так и между узкими специалистами в различных областях одной и той же дисциплины.

Еще более стремительно нарастает разрыв между текущим состоянием науки и средствами образования. Узкоспециальные статьи, отражающие современное состояние вопроса, практически недоступны для восприятия студентами, аспирантами и учеными даже относительно близких смежных областей, а тем более для тех старших школьников, которые активно интересуются наукой и составляют главный резерв ее дальнейшего развития.

Кроме того, ряд научных дисциплин традиционно представляет интерес практически для всего населения, независимо от его профессиональной ориентации (в качестве примеров можно назвать историю, экономику и др.), и возможность доступа к квалифицированному и понятному изложению современного состояния таких наук оказывает существенное влияние на культурный уровень общества в целом.

Важно отметить, что упомянутый процесс нарастания информационного разрыва между уже накопленным объемом информации и тем, что реально доступен всем, кроме узких специалистов, носит объективный характер, обуславливается стремительным развитием самой науки, и имеет устойчивую тенденцию к обострению такого разрыва, но не к его сглаживанию. Результатом является снижение эффективности процесса научных исследований, происходящее из-за многократного дублирования в изучении одних и тех же фактов, многократной повторной разработки одних и тех же методов.

Вопросы научно-информационного обмена неотделимы от всего процесса развития науки в целом, возникли и развиваются вместе с ней. Уже многовековая практика развития науки показала необходимость сбалансированного развития всех доступных методов научных коммуникаций, от личного общения специалистов, занимающихся одной и той же задачей, специальных семинаров, конференций и симпозиумов, включающих значительно более широкий круг специалистов, зачастую представляющих несколько смежных наук, и до таких, ориентированных на значительно более широкую аудиторию, форм, как написание учебников и научно-популярных книг с статей ведущими специалистами. Особо необходимо подчеркнуть важность именно всего спектра форм обмена и распространения научной информации. Любые диспропорции приводят к существенным отрицательным эффектам – от провалов отдельных областей научного знания, и до общего замедления научного прогресса в масштабах всей страны.

Суть проекта "Научная Сеть" – использование современных технологий Интернет для создания средства научного общения и распространения актуальной научной информации среди максимально широкого круга заинтересованных лиц – ученых, инженеров, аспирантов, студентов и старших школьников.

Целью проекта является создание в Интернет технологического средства, позволяющего максимально эффективно, оперативно и квалифицированно доносить современную научную информацию до всех заинтересованных в ней читателях – ученых, инженеров, аспирантов, студентов и старших школьников. Для специалистов такое средство должно быть частичной заменой конференций и симпозиумов, для аспирантов – широкопрофильных семинаров, для студентов и старших школьников – учебников и научно- популярных книг и статей в выбранных ими областях специализации.

О необходимости такого проекта.

Интернет как совершенно новое средство коммуникаций стал активно использоваться для распространения научной информации уже около 20 лет назад (в России – около 10 лет). Последние годы наблюдается чрезвычайно быстрый, скачкообразный рост информационных функций Интернет практически во всех областях применений, и во многих из них Интернет уже существенно потеснил классические средства.

При этом как раз в сфере распространения и обмена именно научной информацией возник очень серьезный дисбаланс. Если для обмена узкоспециальной информацией Интернет уже давно стал, по сути, одним из основных средств, то его роль в таких областях, как междисциплинарный обмен, обучение и популяризация, остается весьма незначительной, особенно в России. Впрочем, данный дисбаланс имеет место и в мировом Интернет в целом, и лишь последние несколько лет ряд стран (США, Англия) начали прикладывать заметные усилия для ликвидации такого положения. Общей направленностью предлагаемого проекта как раз и является сглаживание отмеченного дисбаланса в Российском (точнее, в русскоязычном) секторе Интернет.

Для успешной реализации проекта "Научная Сеть", помимо собственно создания системы Webсерверов и соответствующего программного обеспечения, критически важным является выполнение двух условий – наличие квалифицированного и широкого информационного наполнения, а также широкая информация о наличии сервера в масштабах практически всего Российского Интернет. Как показывает опыт, нарушение любого из этих двух условий не позволяет достичь основных целей, сформулированных для данного проекта.

Действительно, с одной стороны, имеется несколько тысяч научных серверов с уже представленной, интересной и актуальной научной информацией, с посещаемостью на уровне нескольких десятков, а то и единиц посещений в день. Причина состоит в том, что найти конкретную, в данный момент нужную информацию среди этих тысяч серверов за обозримое время практически невозможно из-за практически полного отсутствия структурированности на макроуровне (в масштабах научного сектора Российского Интернет в целом, по областям науки, целевым группам читателей).

С другой стороны, ряд сайтов с хорошей посещаемостью и содержащих научную информацию явно не имеют базы для поддержания этой информации на должном уровне как по объему, так и, зачастую, по уровню ее научной достоверности.

Российский Интернет в целом, по мнению авторов проекта, вполне созрел для создания современного, удобного для пользователей, хорошо структурированного средства обмена и распространения научнотехнической информации. Ясно, однако, что данная проблема является весьма масштабной, и может быть реализована лишь путем консолидации весьма значительных сил и средств.

Пути реализации.

Проект реализован в виде двух основных взаимосвязанных функциональных модулей – подготовки материалов и их представления. Общей технологической основой является использование WWW и базы данных. Рассмотрим эти компоненты более подробно.

Модуль подготовки материалов представляет собой, по сути, максимально автоматизированную распределенную редакцию. Автор, желающий разместить свой материал, сначала проходит процедуру регистрации, используя средства WWW. Затем он направляет материалы на фиксированный адрес электронной почты (непосредственно, или же пользуясь Web-интерфейсами). Полученный материал автоматически регистрируется центральным сервером, заносится в базу данных, после чего соответствующим редакторам, курирующим данное научное направление (их может быть несколько) автоматически посылается извещение о поступлении нового материала.

Все издание в целом является полностью рецензируемым, т.е. материал может появиться в общем доступе только после его одобрения соответствующим редактором, который, при необходимости, может запросить мнение рецензентов.

Редактор, получив извещение о новых материалах, просматривает их, пользуясь своей авторизацией (т.е. фактически материал уже находится на Web-сайте, но для основной массы читателей является невидимым). При необходимости внешнего рецензирования, редактор просто делает соответствующие пометки через свой Web-интерфейс, и уведомления автоматически направляются рецензентам. Рецензии возвращаются редактору через тот же самый механизм автоматических уведомлений. В конечном итоге, редактор, приняв решение, просто отмечает его в своем Web-интерфейсе, после чего материал автоматически становится доступным на сайте, появляясь в оглавлениях, результатах поисков и т.д. Целью такой структуры является стремление привлечь к процедуре редактирования и рецензирования не специальный освобожденный штат сотрудников, а максимальное число реально работающих ученых-специалистов, минимизировав затраты их времени. При этом все работают на своих постоянных местах и в удобное для себя время, отпадает необходимость в посещении отдельных помещений редакции в какое-то фиксированное время (т.е. редколлегия является чисто виртуальной, и физические встречи могут быть необходимы лишь при разрешении каких-то спорных или принципиальных вопросов).

Блок представления материалов – это собственно Web-сайт, доступный читателям. Технология Web позволяет сделать многомерное структурирование (в отличие от обычных изданий) представляемой информации – по областям знаний (физика, биология и т. д), по дате поступления (аналог ленты новостей), по аудитории (разделы типа "Профессионалам", "Абитуриенту" и т.д.), по типу публикации (краткие новости, статьи и т.п.). Естественно, сайты Сети снабжены развитой системой поисков – по авторам, ключевым словам и т.п. (напомним, что все материалы исходно заносятся в базу данных).

–  –  –

Информационные потоки по наукам о Земле, представленные в Интернете, могут быть подразделены по типу содержания на:

Описательные (статьи, монографии, лекции);

Событийные (мониторинг, новости, конференции);

Дискуссионные (обсуждения, вопросы-ответы);

Справочные (базы данных, каталоги, библиотеки);

Интерактивные ресурсы (моделирование, специализированные расчеты, ГИС, демонстрационные программы).

Описательные, событийные и дискуссионные информационные потоки хорошо укладываются в схему стандартных cистем управления контентом (Content Management System). Такие системы успешно работают на всех крупных динамических интернет-ресурсах, в том числе и научного содержания (http://info.geol.msu.ru, http://www.nature.ru и др.). Эти типы информационных потоков легко представляются в "псевдостатическом" виде и интегрируются в Интернете с помощью поисковых систем различного уровня (внутренние навигаторы, локальный поиск, глобальные поисковые машины) С другой стороны, представление в Интернете разнородных баз данных, актуальных каталогов и интерактивных ресурсов до сих пор вызывает как технические, так и концептуальные трудности. К главным проблемам относится разнородная (зачастую несопоставимая) структура данных, отсутствие стандартов представления специализированной информации, "разнообразие" интерфейсов к базам данных и различия в задачах компиляторов информации.

Нами была предложена схема объединения разнородных баз данных на основе технологии DataGen (автоматического построителя линейных баз данных, на основе анализа структуры самих данных, разработанного в рамках проекта РФФИ N97-07-90022) и представления о "генеральном запросе", позволяющем линеаризовывать (упрощать до линейной таблицы) базы данных почти любой сложности.

Большинство научных баз данных характеризуется возможностью задания наиболее часто употребляемого запроса, называемого нами далее "генеральным", который позволяет пользователю получить наиболее важную для него информацию с наименьшими затратами и не требующий от интерфейса построения сложного структурированного запроса.

Простейшие примеры: практически любая минералогическая база данных может произвести поиск по названию минерала, что и является наиболее частым запросом (по нашей статистике по минералогической базе данных WWW-Mincryst – более чем 70% запросов), базы данных по землетрясениям используют обычно координаты эпицентра, данные по публикациям – фамилию одного из авторов и т.п. При этом пользователь, вводя минимум информации, получает, как правило, достаточно стандартный и полный результат. Введя понятие "генерального" запроса, можно легко перейти к концепции построения портала к разнородным WWWориентированным базам данных.

Подобный портал строится на основе собственной базы данных, в которой хранятся (индексированные по категориям, например по отраслям науки) сведения о базах данных, как-то:

описание базы данных (для краткой справки), ее отнесение к какой-либо категории, выдаваемая порталом форма "генерального" запроса и общий URL базы (если пользователю потребуется, например, детализировать свой запрос). Портал на основе записи в базе данных и выбора категории поиска создает одну динамическую форму для каждой базы (если их несколько), информация из которой при необходимости, в виде HTTP запроса затем будет перенаправлена на соответствующую базу, которая в свою очередь, обработав запрос, вернет его результат пользователю. Преимущество подобного подхода состоит в том, что создателю портала нет необходимости знать структуру удаленной базы данных и метод построения запросов к ней, достаточно лишь иметь форму "генерального" запроса.

Как правило, также большинство таких баз содержит одно (или более) достаточно легко индексируемых полей уникальных значений (как, например, выше – имя минерала), которые также может быть использованы для построения общей системы поиска терминов по ВСЕМ описанным в портале базам данных.

Т.е. записав в собственную базу данных портала уникальные индексы для прочих баз (если, конечно, таковые имеются), можно организовать поиск по ключевым словам и дать пользователю вход на все базы, содержащие упомянутый им термин. Это отличается от простой индексации сайтов, т.к. во-первых, обычно содержание баз данных не индексируется сетевыми агентами (роботами) из- за невозможности (в большинстве случаев) создания последними реальных запросов; а во-вторых, происходит индексация действительно значимых (для пользователя) терминов, а не всего подряд.

Вышеописанный метод хорошо комбинируется с каталогами Интернет-ресурсов. Базовой структурной единицей такого каталога является электронная каталожная запись. В ней содержится необходимая информация, характеризующая данный ресурс, такие как URL, название, авторы, краткое описание и т.д. При занесении в каталог очередного ресурса создается новая запись, которая, помимо описательной информации, содержит служебную информацию о том, к каким секциям рубрикатора она привязана.

Максимальные возможности каталожной системы достигаются при интеграции каталога с поисковой машиной. Исходными адресами для краулинга является список URL, извлекаемый перед очередным циклом краулинга из соответствующего поля записей каталога. Ограничение области краулинга происходит благодаря правилам включения/исключения (по сути это регулярные выражения) для краулера, которые генерируются по определенному алгоритму на основе имеющихся URL. Помимо этого, существует возможность устанавливать отдельную политику краулинга для каждого ресурса. Это достигается внесением в служебные поля каталожной записи списка правил включения/исключения для краулера.

В результате интеграции каталога ресурсов с поисковой машиной достигается:

Возможность поиска необходимой информации только в пределах ресурсов занесенных в каталог, что значительно повышает релевантность результатов поиска.

Возможность ограничения области, в которой происходит поиск ("все ресурсы", "в определенной секции рубрикатора", "единичный ресурс").

Наиболее сложными для интеграции в общие информационные потоки в Интернете являются интерактивные ресурсы, такие как Java-applets, системы расчетов, среды моделирования, геоинформационные системы (ГИС). Практически, поиск этих ресурсов пока возможен только по сопровождающей текстовой информации. Зачастую, отсутствие доступных описаний интерактивных систем ведет к малой посещаемости таких ресурсов. Одним из способов повышения востребованности таких ресурсов является их размещение на крупных специализированных порталах с большой посещаемостью. В таком случае, даже статическая ссылка в соответствующем разделе способна резко повысить вероятность обнаружения ресурса заинтересованными пользователями.

Вышеописанные подходы были реализованы при создании распределенной информационной системы по Наукам о Земле.

Базовые узлы системы расположены по следующим адресам:

Система публикации научных и образовательных материалов http://info.geol.msu.ru

Библиотека по Наукам о Земле http://library.iem.ac.ru

Базы данных (http://database.iem.ac.ru, http://geo.web.ru/rus и др.)

Интерактивные ресурсы (http://database.iem.ac.ru/mincryst, http://info.geol.msu.ru/~kbs)

Системы интеграции распределенных ресурсов (каталог – http://info.geol.msu.ru/db/top_geo.html;

поисковая машина – http://info.geol.msu.ru/db/geol_search) Данная работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты 00-07-90063,01-07-90052)

АРХИТЕКТУРА НАУЧНОЙ СЕТИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ

–  –  –

В основе технологической платформы "Научной Сети" лежит применение трехуровневой схемы, которая обеспечивает большую гибкость и масштабируемость, чем более простая и широко применяемая схема "клиент-сервер". Верхний уровень такой схемы представляют собой внешние интерфейсы. Их количество неограниченно, они могут добавляться к системе по мере необходимости. По этим интерфейсам осуществляется все общение системы с внешним миром – это могут быть Web-серверы, почта для приема/выдачи информации, современные объектные протоколы типа IIOP, или даже совсем специфические, например, сделанные по заказу конкретного клиента.

Средний уровень – это общая шина данных и операций. Она имеет единый стандартизованный интерфейс. Все внешние интерфейсы, общаясь с внешним миром по своим различным протоколам, при общении с общей шиной трансформируют запросы и данные в единый стандарт шины. Основная задача общей шины – диспетчеризация и маршрутизация информационных потоков, представленных в стандартном едином формате.

Нижний уровень состоит из произвольного количества хранилищ и обработчиков данных. Это могут быть различные серверы баз данных, файловые хранилища, специфические поисковые серверы и т.д. Имея совершенно различную внутреннюю структуру, все эти серверы опять же общаются с шиной по единому протоколу, обмениваясь с ней информацией, принимая и выдавая команды на обработки и т.п.

В частности, этот нижний уровень логически составляет единую базу данных такой системы. Наиболее общей структурной единицей в системе является объект, и общая шина обеспечивает его целостность. Это означает, к примеру, что заголовок статьи может физически храниться в одной базе данных нижнего уровня (например, для быстрого поиска по заголовкам), а текст статьи – совершенно в другой, скажем, оптимальной для полнотекстового поиска. Но на запрос внешнего интерфейса "показать такую-то статью" она будет выдана шиной целиком, в своем исходном виде.

Такая схема имеет много важных преимуществ при построении крупных проектов. Одним из наиболее существенных в нашем случае является масштабируемость. Количество серверов на каждом из трех уровней определяется не количеством клиентов (их может быть сколь угодно много), а лишь количеством принципиально разнотипных операций и задачей равномерного распределения нагрузки по серверам для обеспечения высокой нагрузочной способности системы в целом. Кроме того, добавление новых серверов производится на ходу и ни в коей мере не нарушает постоянной работоспособности системы.

Наличие обширного, часто обновляемого содержания и высокая популярность предъявляют жесткие требования к нагрузочной способности сайтов. Кроме этого, дополнительные сервисы, предоставляемые системой, как показ документов по схожей тематике, динамическое разворачивание ссылок в документах и т.д.

требуют запаса по производительности.

В связи с этим большое значение имеют использование современных технологий построения Webсерверов. В реализованной системе применяются следующие основные технологические приемы:

Раздельное обслуживание статических и динамических документов – запросы приходят на frontend-сервер, который направляет их в зависимости от вида запроса на "легкий" сервер, обслуживающий статические документы, и "тяжелый" backend-сервер работающий с базами данных. При этом достигается оптимальное соотношение ресурсы/производительность за счет правильного перераспределения ресурсов и настройки всех компонентов системы. Кроме того, такая схема позволяет при необходимости динамически распределять нагрузку на большее кол-во физических серверов; Frontend-сервер строится на основе обычного сервера Apache с поддержкой перекодировки на лету (Russian Apache) с дополнительным модулем mod_proxy, который перенаправляет запросы на динамические документы на обработку backendсервера, который отличается тем, что в него вкомпилирован интерпретатор языка Perl (на котором разрабатываются приложения) и необходимые модули для работы с базами данных. С одной стороны это позволяет сильно уменьшить нагрузки на систему, связанные с тем, что интерпретатор всегда находится в памяти и не требует загрузки/выгрузки, но с другой – размер процесса (сервера) в памяти увеличивается до 20-30 Мб. Именно поэтому используется раздельное обслуживание статических и динамических документов. Кроме этого, одной из специфик российского Интернет является наличие большого количества, так называемых "медленных" клиентов – пользователей работающих через медленные каналы связи (например модемы). Это приводит к сильному увеличению времени, необходимого для получения документа с сервера, что в свою очередь приводит к тому, что (в силу специфики протокола http) ресурсы сервера будут заняты все это время и недоступны для обслуживания запросов от других клиентов. Очень легко может возникнуть ситуация, когда ресурсы системы будут исчерпаны и сервер будет недоступным.

Эта проблема сильно облегчается (хотя до конца и не решается), если непосредственное общение с клиентом осуществляется крайне легким frontend-сервером, который будет получать результаты приложений от "тяжелого" сервера и кэшировать их в своем буфере;

Использование отдельного сервера для работы с статическими объектами. На первый взгляд изображения (иконки, кнопки, иллюстрации...) являются статическими элементами и вполне могут обслуживаться "легким" frontend-сервером. Однако, изображения не надо перекодировать, их может быть очень много и они могут быть малого размера (например иконки), их время жизни как правило гораздо больше чем у документов. Поэтому для показа изображений в нашей системе используется отдельный еще более легкий и быстрый сервер thttpd, который обладает требуемыми свойствами. В этом случае frontend-сервер, который принимает запросы от клиента (браузера), переправляет запросы на изображения на thttpd-сервер, аналогично тому, как он это делает для динамических ресурсов, либо в документах используется полное имя сервера при описании графических элементов.

Использование постоянного соединения Web-сервера с базой данных для уменьшение затрат (время и ресурсы) на установления соединения с БД – позволяет обойти известную проблему протокола HTTP, когда соединение сервер - клиент является полсути stateless connection. Это становится возможным из-за того, что интерпретатор языка, встроен в сервер и таким образом может хранить ссылку на структуру, описывающая соединение с базой данных, которое устанавливается только один раз на время жизни данной генерации сервера.

Гибкая стратегия кэширования динамических документов на уровне сервера, позволяющая исключить одинаковые последовательные запросы к базе данных, дающие заведомо одинаковый результат. Это значительно уменьшает нагрузку на сервер баз данных и уменьшает время отклика на запрос клиента.

Управление кэшированием документов в браузерах и на промежуточных корпоративных и провайдерских прокси-серверах посредством выдачи правильных http-заголовков также является важным фактором ускорения получения ответа пользователем и дает заметную экономию сетевого трафика.

Немалую роль в технологическом процессе играет инструментарий прикладных разработчиков. Известной трудностью в создании и поддержании динамических серверов является существование собственно программистов, которые разрабатывают сценарии формирования содержания из различных источников информации, и дизайнеров, которые определяют внешнее представление документов на сервере. С одной стороны документ – это программа, доступ к которой дизайнера затруднен и даже опасен (нетрудно представить что может случиться с приложением если в его коде дизайнер случайно допустит ошибку), а с другой стороны результат работы этой программы должен отвечать дизайнерским задумкам. Эта проблема решается на уровне заготовок-шаблонов (templates), которые доступны и разрабатываются дизайнерами и которые доступны программам, написанных программистами. Кроме того, современные тенденции программирования требуют соответствующего уровня грануляции программных компонент, при этом достигаются возможность повторного использования программных компонент, детализация структуры документа (заготовки) на уровне стандартных элементов дизайна, коллективная работа над одним проектом. В результате тщательного анализа зарубежного опыта разработки больших серверов нами был выбран свободнодоступный модуль на языке Perl – Mason (http://www.masonhq.com). Отметим, что за три года со своего появления Mason завоевал популярность среди Web-разработчиков именно благодаря возможностью совмещения работы программистов и дизайнеров и структурированной разработки сервера с программистской и дизайнерской точек зрения.

Основным хранилищем метаданных является реляционная СУБД PostgreSQL, являющаяся наиболее развитой среди свободно доступных баз. По мере развития технологической части нашего проекта, мы столкнулись с необходимостью работы с новыми типами данных, быстрыми методами доступа к ним и введения новых типов запросов. Участники проекта являются членами команды разработчиков СУБД PostgreSQL, что позволило решить проблему в виде развития GiST (обобщенного поискового дерева) и построения на его основе новых типов данных. Подробнее об этом будет сказано в другом докладе.

Кроме динамического поиска, нами разработан полнотекстовый поиск по статическим коллекциям документов, отличительной особенностью которого является ориентация на тематические коллекции. Так, например, в рамках проекта создана и функционирует поисковая система по всем русскоязычным астрономическим сайтам, по всем сайтам МГУ. Кроме того, она поддерживает поиск по одному сайту, по коллекции сайтов и документов, так что форма поиска может быть использована (что, собственно и делается) на любом ресурсе, зарегистрированным в нашей поисковой системе. Это можно видеть на примере поиска по всем серверам нашего института (http://www.sai.msu.su). В настоящее время нами индексируются около 270 астрономических серверов и более 310 серверов Московского Университета. Подробная статистическая информация всегда доступна на страницах статистики.

АСТРОНЕТ – АСТРОНОМИЧЕСКИЙ УЗЕЛ "НАУЧНОЙ СЕТИ"

–  –  –

За последние годы интернет стал общепризнанным средством, эффективно способствующим всем ключевым факторам научно-технического прогресса.

При этом можно выделить следующие основные факторы, определяющие столь важную роль всемирной сети в решении фундаментальных научнообразовательных проблем:

Оперативный доступ к свежей научно-технической информации во всей ее полноте, включая технические стороны исследований (такие, как детальные результаты экспериментов и расчетов);

Полная свобода в представлении результатов исследований любых групп и отдельных исследователей, не ограниченная жесткими рамками печатных изданий или традиционных конференций;

Возможность непосредственного обмена информацией и мнениями между всеми заинтересованными лицами, как учеными всех рангов, так и учащимися (от аспирантов до школьников);

Огромные объемы научно-технической информации, ставшие доступными благодаря интернеттехнологиям (как в количественном, так и в качественном отношении). Именно последний фактор ў объем информации ў становится в наши дни узким местом применяемых технологий, т.к. существующие методы поиска информации, повседневно необходимой человеку в каждом конкретном случае, в основном базируются на классических методах каталогизации и категоризации. Эти классические методы, детально разработанные в течение последних десятков и даже сотен лет, прекрасно приспособлены к тем объемам информации, которые были доступны в досетевой, "бумажный" период.

В наши дни реальным и все более важным фактором становится тот факт, что уже полученная научная информация (и доступная в интернет) не доходит до тех, кто в ней нуждается. Наука становится все более специализированной, нарушаются связи между направлениями. Появляются "Научно-популярные журналы для ученых" (например УФН).

Такое положение объективно является все более существенным отрицательным фактором, снижающим эффективность как научных исследований, так и образовательного процесса практически во всех областях знаний, в том числе и в области естественных наук, т.к. именно здесь объем накопленной разнообразной информации максимален.

С другой стороны ряд естественных наук, в том числе Астрономия, испытывают сегодня очередной бум, связанный с новыми космическими и наземными экспериментами, запуском новых спутников и приборов. Изза этого появляется огромный объем принципиально новой информации. Только что вышедшие учебники мгновенно устаревают (особенно это касается разделов связанных с наблюдательными данными и с научными приборами). Это при том, что в России последняя учебная литература создавалась лет 10-15 назад. [Перерыв в издании был связан, в первую очередь, с экономическим кризисом. В последние несколько лет научное книгоиздание возобновилось (здесь личное и искреннее спасибо РФФИ), но большая часть издаваемых сегодня книг это перепечатка (чаще всего стереотипная) изданий 15-летней давности и более ранних.] Интернет существенно облегчает и ускоряет доступ к научной информации, в первую очередь через создание электронных библиотек журналов и электронных препринтов, но не затрагивает проблему узкой специализации.

В России к этому добавляется проблема языка – большинство материалов в мире публикуются на английском. Это не важно для специалистов, но является проблемой для большинства остальных читателей.

Концепция.

Когда несколько лет назад была высказана идея создания сайта astronet, в Мире и в Российском сегменте сети уже существовали сайты двух типов:

Электронные библиотеки, в основном базировавшиеся на издательствах журналов. В качестве примеров можно привести Российскую электронную библиотеку eLibrary.ru и астрономическую библиографическую базу данных adsabs.harvard.edu. Они хранили и предоставляли доступ к большому количеству журнальных статей и к книгам. Дополнительно предоставлялся классический каталожный поиск или, как максимум, полнотекстовый поиск.

Научно-популярные сайты. Сегодня их достаточно много. Как лучшие среди русскоязычных можно назвать сайт журнала "Звездочет" (http://www.astronomy.ru) и "StarLab" (http://www.starlab.ru). Среди западных сайтов – "астрономическую картинку дня" (http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/) и целую серию сайтов NASA (http://www.nasa.gov).

1) Оба упомянутые типы сайтов обладают общим недостатком, а именно отсутствием структурных и семантических связей материалов (т.е. взаимные ссылки крайне неполны, а разъяснение терминов и понятий ограничено и очень неоднородно).

2) Для части научно-популярных сайтов, кроме того, проблемой является низкий уровень публикаций.

В п.1 заключена основная идея astronet – создание информационного ресурса по астрономии, содержащего взаимно увязанные комментированные материалы.

Таким образом центром astronet должны были стать астрономический словник (глоссарий) с краткими пояснениями терминов, имен и названий и энциклопедический словарь. Поскольку astronet содержит как научные, так и научно-популярные материалы, то параллельно может существовать несколько словарей и глоссариев, различающихся по уровню популярности. Эти основные ресурсы желательно дополнить справочником по формулам и константам, который может постепенно преобразовываться в "рабочее место астронома". Все остальные материалы должны интенсивно ссылаться на перечисленные ресурсы. Такие ссылки могут сразу закладываться в материалы специально создаваемые для astronet, в остальных они вносятся поверх существующего текста (подобно комментариям редактора или переводчика).

Кроме того, быстрое изменение ситуации в астрономии требует возможности оперативного внесения исправлений в уже опубликованные материалы. Для этого в системе astronet.ru предусмотрен интерактивный доступ к материалам для авторов и редакторов, а также возможность комментирования материалов читателями.

П.2 предопределяет редакционную политику astronet"а – желательно, чтобы публикации для сайта писали профессионалы, но проводить научное редактирование и комментировать тексты должны только астрономыпрофессионалы.

Почему этот проект начался в ГАИШ МГУ

Может появиться вопрос: "Почему такой проект возник именно в ГАИШ МГУ?" (http://www.sai.msu.su/) Смотрите: крупнейшими астрономическими организациями России являются: В Москве: ИКИ, ФИАН, ИНАСАН, ГАИШ МГУ В Санкт-Петербурге: Пулково (ГАО РАН), И-т Прикладной Астрономии, ФТИ им. Иоффе, С-Пб. Университет Прочие: САО РАН (Кабардино-Балкария), Казанский Ун-т, Уральский Ун-т Из 9 наиболее известных организаций (первые по списку) только 2 (МГУ и СПбГУ) имеют непосредственное отношение к образованию. Исторически эта работа началась в ГАИШ (где много астрономических ресурсов и специалистов), но сейчас на astronet есть публикации практически из всех перечисленных выше организаций.

Тот факт, что первый информационный сайт был посвящен астрономии связан с тем, что это одно из наиболее популярных сегодня направлений, а также с некоторыми субъективными пристрастиями разработчиков системы.

Текущее состояние и ближайшие планы астронет

Популярность сайта принято оценивать в количестве уникальных IP-адресов, и количестве просмотренных страниц. Согласно статистике, полученной по логам сервера, на протяжение всего времени посещаемость, за редким исключением, непрерывно растет. За период июль 2001 – май 2002 гг. посещаемость выросла с 7,384 до 22,394 уникальных посетителей в месяц, при этом, в среднем, каждый посетитель просматривал не менее 7 страниц (поисковые роботы не учитываются).

В настоящее время на astronet есть:

2) Новостной проект "Астрономическая картинка дня" (http://www.astronet.ru/db/apod.html).

3) Словарь на ~ 1000 терминов (http://www.astronet.ru/db/glossary/).

4) 65 книг и курсов лекция (http://www.astronet.ru/db/books/).

5) Интерактивная карта неба (http://www.astronet.ru/db/map/).

6) Система поиска по астрономическим ресурсам России и ближнего зарубежья с возможностью выбора группы сайтов для поиска по каталогу ресурсов (http://www.astronet.ru/db/astrosearch/).

В ближайшем будущем ожидается:

1) Энциклопедия по планетам (перевод "9 Планет" Б.Арнетта)

2) Две астрономических энциклопедии "Физика Космоса" (совместный проект с издательством "Российская Энциклопедия")

Более отдаленные проекты:

1) Астрономический справочник

2) Интерактивный астрономический календарь.

Другие формы работы:

1) Участие в конференциях, публикация их трудов или тезисов ("SETI на пороге XXI века":

http://www.astronet.ru/db/msg/1177012, Студенческая конференция "Физика космоса":

http://www.astronet.ru:8100/db/msg/1176762).

2) Проведение студенческих конкурсов (2001 г.: http://www.astronet.ru/db/msg/1174725, 2002 г.:

http://www.astronet.ru/db/msg/1177158).

Астронет и "Научная сеть".

Астронет входит с междисциплинарный (мультидисциплинарный) проект "Научная Сеть" (http://www.nature.ru/) и является его астрономическим узлом.

Работа в рамках этого объединения подразумевает обмен наиболее интересными публикациями не укладывающимся в раки одной науки, создание единого распределенного энциклопедического справочника и т.д. Кроме того подобная сеть лучше удовлетворяет потребности читателей и увеличивает посещаемость каждого из узлов. Подробнее о концепции "Научной Сети" и о технических сторонах этих проектов говорится в других статьях, данного сборника (см.

Бартунов и др.).

Благодарности.

Разработка и развитие сайта поддерживалось грантами РФФИ 99-07-90069 и 02-07-90222.

В конкурсе "Звезды астрорунета 2001", проведенном сайтом "AstroTop100" (http://www.sai.msu.su/top100/), astronet.ru занял 1 место в номинации "Сайт года" и разделил 1 место в номинации "Лучший новостной проект".

Мы выражаем благодарность всем многочисленным авторам за их публикации, РФФИ за финансовую помощь, дирекции ГАИШ за понимание важности проекта для Российской астрономии, РОО "Мир Науки и Культуры" за поддержку проекта "Научная Сеть", а также нашим коллегам по "Научной Сети" за дружескую помощь и полезные дискуссии.

ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО

УЧЕБНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ СЕТИ ИНТЕРНЕТ

–  –  –

Одним из важных направлений в области создания новых информационных технологий для систем дистанционного и открытого образования является создание электронных учебных комплексов.

В рамках этого направления в Челябинском государственном университете в настоящее время ведется проект по созданию интегрированной среды для разработки и использования электронных учебных комплексов (ЭУК). ЭУК, созданные с использованием данной среды, могут работать как локальное приложение с компакт-диска, так и в сети Интернет.

В качестве базовой дидактической модели используется новая дидактическая модель ЭУК , в основе которой лежит принцип структурирования учебного материала по содержательному и дидактическому принципам. В данной работе рассматриваются принципы разработки интерфейса пользователя. При проектировании интерфейса выделяются три уровня абстракции: концептуальный, логический и физический.

Даются определения фрейма, слота, вертикальной и горизонтальной навигации. Описывается общая структура интерфейса. Приводится описание слота навигации и слота вертикальных слоев.

Общие принципы разработки интерфейса

Одним из базовых принципов разработки интерфейса является функциональное структурирование .

Структура интерфейса должна отражать структуру ЭУК. В качестве базовой единицы функционального структурирования мы вводим понятие фрейма.

Фрейм это структура, состоящая из набора ячеек, называемых слотами. Каждый слот состоит из имени и ассоциируемого с ним значения. Значения могут представлять собой данные или ссылки на другие фреймы.

Таким образом, фреймы можно связать в сеть через слоты.

Мы накладываем ограничение на эту сеть, которая должна представлять собой дерево. Структура интерфейса, построенная с использованием этого подхода, представляет иерархию фреймов.

При проектировании интерфейса ЭУК мы выделяем в его структуре три уровня абстракции:

концептуальный, логический и физический.

На концептуальном уровне интерфейс представляется как иерархия фреймов. Это представление будем называть концептуальной схемой интерфейса ЭУК.

Логический уровень задает отображение концептуальной схемы в стандартные элементы графического пользовательского интерфейса GUI (Graphical User Interface) . Данное представление будем называть логической схемой интерфейса ЭУК.

На физическом уровне логическая схема реализуется средствами конкретной инструментальной среды.

Данную реализацию условимся назвать физической схемой интерфейса ЭУК.

Интерфейс ЭУК должен в максимальной степени учитывать индивидуальные предпочтения пользователя. Неудобный интерфейс может оказаться препятствием для успешного освоения ЭУК.

Следовательно, мы должны предусмотреть максимальную гибкость настройки пользовательского интерфейса ЭУК.

Структура ЭУК должна предполагать возможность контроля со стороны обучаемого за широтой и глубиной проработки материала. Это достигается путем введения горизонтального слоения модулей курса.

Интерфейс ЭУК должен предоставлять пользователю возможность навигации в иерархии модулей и горизонтальных слоев ЭУК с возможностью визуальной маркировки пройденного материала. Маркировка может проводиться в автоматическом и ручном режиме. Поддержку горизонтального слоения будем называть вертикальной навигацией с возможностью маркировки.

В соответствии со структурой ЭУК каждый модуль делится на вертикальные слои. В качестве вертикальных слоев используются следующие дидактические компоненты: теория, тесты по теории, задачи , тесты по практике, библиография и словарь терминов. Интерфейс ЭУК должен предоставлять пользователю возможность доступа к любому вертикальному слою текущего модуля. Назовем переход от одного вертикального слоя к другому горизонтальной навигацией.

Таким образом, можно сформулировать следующие требования к интерфейсу пользователя ЭУК:

1. Персонализация интерфейса: интерфейс ЭУК должен предоставлять максимальную гибкость настройки конечным пользователем.

2. Поддержка горизонтального слоения ЭУК: интерфейс должен обеспечивать вертикальную навигацию с возможностью маркировки.

3. Поддержка вертикального слоения ЭУК: интерфейс должен обеспечивать горизонтальную навигацию.

Концептуальная схема интерфейса

Концептуальная схема интерфейса ЭУК должна отражать иерархию фреймов. Корнем дерева иерархии является головной фрейм. Концептуальная схема изображена на Рис.1.

Головной фрейм включает в себя:

1. Слот навигации

2. Слот вертикальных слоев

3. Слот меню

4. Слот строки состояния Слот навигации отвечает за вертикальную навигацию с возможностью маркировки. Слот вертикальных слоев выполняет функцию горизонтальной навигации по текущему модулю ЭУК. Слот меню предоставляет пользователю перечень возможных команд в ЭУК и их выполнение. Слот строки состояния выполняет вывод пользователю информационных сообщений ЭУК.

Слот навигации содержит панель навигации.

Панель навигации выполняет следующие функции:

Вертикальной навигации по модулям ЭУК

Маркировки полноты пройденного материала

Отражения текущего положения пользователя Каждому модулю в панели навигации сопоставляется узел представления модуля, состоящий из маркера полноты прохождения модуля и его модулей-потомков, названия модуля и пиктограммы развертывания/свертывания модулейпотомков. Структура узла представления модуля изображена на Рис. 2.

Маркер полноты прохождения модуля выполняет функции маркировки и отображения полноты прохождения материала модуля и модулей-потомков. Маркер разделен на модульный сегмент и сегмент потомков. Модульный сегмент расположен выше диагонали, а сегмент потомков – ниже.

Модульный сегмент может находиться в трех состояниях:

1. Модульный сегмент отображается черным цветом – пройден материал модуля.

2. Модульный сегмент отображается белым цветом – не пройден материал модуля.

3. Модульный сегмент не отображается – полнота прохождения модуля не фиксируется.

Сегмент потомков может находиться в четырех состояниях:

1. Сегмент потомков отображается черным цветом – пройден материал модулей- потомков.

2. Сегмент потомков отображается белым цветом – не пройден материал модулей- потомков.

3. Сегмент потомков отображается черно-белой штриховкой – не пройдены полностью модули-потомки.

4. Сегмент потомков не отображается – модулей-потомков нет.

Прохождение модуля фиксируется в ручном и автоматическом режиме. Ручная фиксация производится через контекстное меню. Автоматическая фиксация устанавливается критерием прохождения модуля. Критерий прохождения модуля устанавливается разработчиком ЭУК и может быть различным для различных модулей. Примером критерия прохождения может быть время просмотра данного модуля или процент правильных ответов в тестах или задачах.

Пиктограмма развертывания/свертывания модулей-потомков отвечает за развертывание и свертывание списка модулей-потомков. Знак «+»

соответствует свернутому списку модулей- потомков.

Знак «-» соответствует развернутому списку. Если эта пиктограмма отсутствует у модуля, то у него нет модулей-потомков. На Рис.3. изображен пример панели навигации.

Модули 1.2.

1 и 1.2.2 полностью пройдены и не содержат модулей-потомков. Модуль 1.2 не пройден и содержит пройденные модули-потомки 1.2.1 и 1.2.2.

Модули 1 и 1.1 пройдены, но не все модули-потомки пройдены.

Слот вертикальных слоев содержит фрейм вертикальных слоев. Фрейм вертикальных слоев выполняет функции горизонтальной навигации и представления пользователю вертикальных слоев текущего модуля ЭУК.

Логическая схема интерфейса

Логическая схема интерфейса ЭУК задается отображением концептуальной схемы в стандартные элементы графического пользовательского интерфейса.

Головной фрейм отображается в окно приложения, слот меню – в меню окна приложения, слот строки состояния в строку состояния окна приложения, слот навигации в прикрепляемое окно (docking window), слот вертикальных слоев в дочернее окно (MDI Child window).

В слоте вертикальных слоев могут отображаться различные типы документов: графики, таблицы, тексты, мультимедиа. При отображении этих документов используются мобильные структурированные объекты, позволяющие работать с разнородными документами сложной структуры .

В настоящее время в Челябинском государственном университете создан прототип ЭУК по курсам:

"Параллельные системы баз данных", "Архитектура параллельных ЭВМ", "Параллельное программирование".

Данный прототип ЭУК имеет локальную реализацию на компакт-диске и реализацию в сети Интернет.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 00-07-90077).

ЛИТЕРАТУРА:

1. Овчинникова К.Р., Соколинский Л.Б. Электронный учебный курс в системе открытого образования // Телематика"2002: Труды Всероссийск. науч.- метод. конф. (3-6 июня 2002 г., г. Санкт-Петербург).

2. The Windows User Experience. Official Guidelines for User Interface Developers and Designers. Microsoft Corporation, 2000.

3. Мандел Т. Разработка пользовательского интерфейса. М.:"ДМК Пресс", 2001. 416 c.

4. Сергеев Д.В., Соколинский Л.Б. Использование мобильных структурированных объектов для представления статей в электронных научных справочниках // Научный сервис в сети Интернет: Труды Всероссийск. науч. конф. (24-29 сентября 2001 г., г. Новороссийск). -М.: Изд-во МГУ. 2001. C. 157-160.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ КЛИЕНТ-СЕРВЕРНОЙ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ

ДЛЯ СЕТЕЙ INTERNET/INTRANET В ПРИЛОЖЕНИЯХ ТЕЛЕМЕДИЦИНЫ

–  –  –

Термин телемедицина вошел в оборот в 70 годах прошлого столетия. Этот термин обозначает приложение телекоммуникационных и информационных технологий в медицине, предоставляющих возможность проведения лечебных мероприятий на расстоянии. Изначально под телемедициной понималось проведение врачебных консультаций посредством интерактивного видео. В настоящее время значение термина телемедицина расширилось и включает в себя также передачу и обработку статических изображений, использование информационных ресурсов World Wide Web.

Для решения задач диагностики и прогноза развития заболеваний широкое применение получили компьютерные экспертные системы (ЭС) . Однако, в большинстве своем эти системы были локальными и не поддерживали сетевой (клиент – сервер) режим работы.

Как известно, клиент – серверная информационная система состоит как минимум из трех основных компонентов:

Сервер, управляющий хранением данных, доступом и защитой, резервным копированием, отслеживающий целостность данных и выполняющий запросы клиента;

Похожие работы:

« «Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого» Менталитет славян и интеграционные процессы: история, современность, перспективы Материалы IX Международной научной конференции Гомель, 21–22 мая 2015 года Гомель ГГТУ им. П. О. Сухого Министерство образования Республики Беларусь Институт социологии НАН Беларуси Гомельская...»

« ДЕЛО Материалы VIII Международной научно-практической конференции 2–4 декабря 2014 года ВЫПУСК 7 Москва 2015 УДК 069.01 ББК 79.1 И И90 История техники и музейное дело: материалы VIII Международной научно-практической конференции. 2–4 декабря 2014 г. / Мин-во культуры Рос. Федерации, Политехнический музей и ИИЕТ РАН. Редкол.: Р.В. Артеменко...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – НЕФТЕГАЗОВОМУ РЕГИОНУ Материалы Всероссийской с международным участием научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Том II Тюмень ТюмГНГУ УДК 622.3+550.8+655. ББК 33.36+35.51 Н Ответственный редактор кандидат технических наук, доцент О. А....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования Витебский государственный технологический университет Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности Материалы докладов международной научно-технической конференции 26-27 ноября 2014 г. Витебск УДК 67/68 ББК 37.2 И 66 Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности: Материалы докладов международной научно-технической конференции, 26-27ноября 2014 г. / УО «ВГТУ». – Витебск, 2014. – 472 с. ISBN...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ МАШИНОСТРОЕНИЯ ТРУДЫ V МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ 23-26 ноября 2010 г. Томск 2010 УДК 621.9 С56 Современные проблемы машиностроения: труды V Международной научС56 но-технической конференции; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического...»

«АГЕНТСТВО ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (АПНИ) СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ Сборник научных трудов по материалам I Международной научно-практической конференции г. Белгород, 30 апреля 2015 г. В семи частях Часть II Белгород УДК 00 ББК 7 С 56 Современные тенденции развития науки и технологий: С 56 сборник научных трудов по материалам I Международной научнопрактической конференции 30 апреля 2015 г.: в 7 ч. / Под общ. ред. Е.П. Ткачевой. – Белгород: ИП Ткачева Е.П.,...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» НЕФТЬ И ГАЗ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию Тюменского индустриального института Том IV Автомобильно-дорожные проблемы нефтегазового комплекса Тюмень ТюмГНГУ УДК 26.343 ББК 553.98 Н 58 Ответственный редактор – кандидат технических наук, доцент О. А. Новоселов Редакционная коллегия:...»

« технический университет» (УГТУ) ЗДОРОВЬЕСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (16 МАРТА 2012 г.) УХТА 2012 НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ ЗДОРОВЬЕСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (16 марта 2012 года)...»

«Материалы Международной научно-технической конференции, 3 – 7 декабря 2012 г. МОСКВА INTERMATIC – 2 0 1 2, часть 7 МИРЭА КОНЦЕПЦИЯ ФОРМИРОВАНИЯ «ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ГЛОБАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ» ТРАДИЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ И НОВЫЕ ПОДХОДЫ © 2012 г. А.И. ЖОДЗИШСКИЙ, А.С. СИГОВ, Е.И. ЦАДИКОВСКИЙ*, Т.Е. ТАРАСЕНКО** Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики, *ОАО «Российские космические системы», г. Москва, **Московский авиационный институт...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИ СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ПРАВИТЕЛЬСТВО НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ КОМИССИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ЮНЕСКО НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАТЕРИАЛЫ 51-Й МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «СТУДЕНТ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС» 12–18 АПРЕЛЯ 2013 Г. МЕНЕДЖМЕНТ НОВОСИБИРСК УДК 33 ББК У 65 Материалы 51-й Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Менеджмент / Новосиб....»

« образованию XXI века 26 апреля 2013 года Рязань – 20 УДК 001: 1.30, 31, 33, 34, 37, 50, 63, 67 55K Студенческий научный поиск – науке и образованию ХХI века: Материалы V международной студенческой научно-практической конференции СТИ. / Под общей ред. проф. А.Г. Ширяева; научный редактор д.г.н. З.А. Атаев Рязань, СТИ, 2013. – 383 с. В сборнике...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»Современный менеджмент организации: опыт, проблемы и перспективы Материалы научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и преподавателей (г. Барнаул, 2015 г.) Изд-во АлтГТУ Барнаул 2015 УДК 001.8 + 658.5 + 378.1 Современный менеджмент организации:...»

«КОЛЛЕКТИВНЫЙ ДОГОВОР на 2013 2015 годы Утвержден на конференции коллектива 24 декабря 2012 года Казань, 201 2 КОЛЛЕКТИВНЫЙ ДОГОВОР г. Казань «24» декабря 2012 г.1. Стороны коллективного договора 1.1. Коллективный договор заключен работниками Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева, далее КНИТУ-КАИ, от имени которых выступает объединенный профком профсоюзной организации университета (далее Профком), с работодателем в лице ректора университета...»

« УНИВЕРСИТЕТ» АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГУМАНИТАРНЫХ НАУК Сборник научных трудов студентов, аспирантов и молодых ученых 5-6 апреля 2012 г. Томск 2012 УДК 1+36+33+379.851+ 659 ББК Ю25+ У9(2)212+У9(2)272+У9(2)43 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГУМАНИТАРНЫХ НАУК: Труды XI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. –...»

« УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА» ФЕВРАЛЬСКИЕ ЧТЕНИЯ Научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава Сыктывкарского лесного института по итогам научно-исследовательского работы в 2012 году Сыктывкар, Сыктывкарский лесной...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) КОММУНИКАЦИИ. ОБЩЕСТВО. ДУХОВНОСТЬ – 201 XIV МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ ГУМАНИТАРНАЯ МОЛОДЕЖНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ (3-4 апреля 2014 года) Материалы конференции Посвящается Году культуры в России и 125-летию П. А. Сорокина Ухта, УГТУ, 201 УДК 316 (061.3) ББК 60 К 65 К 65 Коммуникации. Общество. Духовность – 2014 [Текст] :...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ЮРГИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКОНОМИКА В МАШИНОСТРОЕНИИ Сборник трудов III Международной научно-практической конференции с элементами научной школы для молодых ученых Том 2 24-25 мая 2012 года Томск, 2012 УДК 62.002(063) И66 И66 Инновационные технологии и...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ТРАНСФОРМАЦИЯ НАУЧНЫХ ПАРАДИГМ И КОММУНИКАТИВНЫЕ ПРАКТИКИ В ИНФОРМАЦИОННОМ СОЦИУМЕ Сборник научных трудов конференции 22-23 ноября 2012 г. Томск 201 УДК 009+304.2+33+659+93+316.77 ББК Ю25+ У9(2)212+У9(2)272+У9(2)43 Т6 Т65 Трансформация научных парадигм и коммуникативные практики в информационном социуме: сборник научных...»

«Харьковский национальный педагогический университет имени Г.С.Сковороды Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени П.Василенко Харьковская государственная академия дизайна и искусств Белгородский юридический институт МВД России Харьковская государственная академия физической культуры кафедра единоборств ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СПОРТИВНЫХ ИГР И ЕДИНОБОРСТВ В ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ сборник статей Х международной научной конференции 7-8 февраля 2014 г....» Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам , мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.