CC BY
182
ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. 2012. № 1
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ РАЗМЫШЛЕНИЯ
РОЛЬ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКИ В РАЗВИТИИ
ОБЩЕСТВА
А.И. Кириллов
(кафедра высшей математики Московского энергетического института (технического университета); e-mail: [email protected])
С помощью фактов из истории науки, техники, технологии и образования в статье описаны изменение науки на протяжении тысяч лет, отношение общества к науке, а также особенности ее использования в различные исторические периоды. Излагаются принципы финансирования научно-исследовательской, изобретательской и научно-технической деятельности. Подробно разъясняются роли фундаментальной науки в обществе. Сделаны выводы об организации системы образования, при которой фундаментальная наука сможет выполнить социальные роли в обществе.
Ключевые слова: наука, образование, общество, социальные роли, фундаментальная наука.
Введение
Тема статьи стала актуальной, когда государства оказались вынужденными систематически финансировать научные исследования, притом значительными средствами. Изначально это финансирование происходило путем создания и последующего обеспечения необходимыми средствами образовательных учреждений университетского типа, таких как Александрийский Мусейон, Болонский университет, Оксфордский университет и др. С середины XIX в. для государственного финансирования науки используется новый канал — научно-исследовательские лаборатории и институты. Исследовательская деятельность стала профессией. Появился новый тип ученого — организатора и руководителя.
Государственные средства являются ресурсом в экологическом смысле этого слова и поэтому порождают борьбу за ресурс. В высших учебных заведениях эта борьба идет преимущественно за часы в учебных планах, поскольку от них зависят штатные расписания кафедр. В научных учреждениях борьба за ресурс имеет форму выпячивания особой актуальности и значимости тех или иных направлений исследования. В среде ученых стали формироваться кланы. Появился особый тип ученого — мастера добывать государственные средства для своего клана в
обмен на многочисленные и широковещательные обещания сделать что-то "исключительно полезное" для страны (см., например, [1 : 201— 205]).
Повсюду результатом деятельности таких ученых явилось:
• разделение науки на прикладную и фундаментальную;
• искажение структуры сообщества ученых и направлений исследований;
• вовлечение органов государственной власти в решение научных проблем.
В СССР, в силу уникально сильной регулирующей роли советского государства, эти явления были особенно заметны. Вместе с ними выявилась и специфическая для нашей страны черта — формирование влиятельного сообщества так называемых научно-технических деятелей. Негативные аспекты их активности наблюдаются у нас с 50-х гг. XX в. Они добились специализации образования и в результате этого получили большинство в ученых советах вузов. Используя это преимущество, они добиваются ставок для своих кафедр. Но для ставок нужны часы учебной работы. Поэтому наши научно-технические деятели при каждом удобном случае выделяют все больше и больше часов в учебных планах на преподавание все более и более специальных технических дисциплин в ущерб дисциплинам базовых циклов (гуманитарного, социального, экономического, математического и естественно-научного). Последний пример этого — профанация бакалавриата, зафиксированная в федеральных государственных образовательных стандартах высшего профессионального образования 2009 г. (ФГОС ВПО).
Мы видим, что в нашей системе образования воцарилась тенденция, против которой предостерегал еще Пирогов. Он писал: "Где общечеловеческое образование уже просветило все классы общества, там может развиться и самый утонченный — гуманный и реальный — спе-циализм; там просвещенное общество сумеет уже само отличить истинного, научного специалиста от шарлатана, которому специализм служит только вывеской. Но другое дело — у нас. Что будет из нас, если мы, не приготовленные еще образовательной силой гуманизма, бросимся очертя голову на специальность? И какую специальность предпочтет наше большинство? Конечно, самую реальную и насущную, т.е. такую, которая, требуя как можно меньше общечеловеческого образования, обещает как можно более прибыли и выгод. Не значило ли бы это открывать вход в маловоспитанное общество грубому шарлатанству и давать приют спекуляции на невежестве и легковерности?" [2 : 133-134].
Обратим внимание на то, как Пирогов охарактеризовал отношение российского общества к науке: приоритет всему, что, "требуя как можно меньше общечеловеческого образования, обещает как можно более
прибыли и выгод". Сейчас мы сталкиваемся с тем же отношением. Поэтому неудивительно, что ценность фундаментальной науки ставится под вопрос, и что так много "шарлатанов и спекулянтов на невежестве и легковерности" нашли себе приют в вузах и в институтах РАН. Недавно они завладели и значительной частью бюджета российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ).
Но как же нам переломить тенденцию к усилению специализации? Ведь общечеловеческое образование не имеет шансов просветить наше общество, поскольку специалитет изгоняет его из наших школ и вузов, хорошо понимая, кто его главный враг. В этих условиях желательно иметь короткий текст, предназначенный для заучивания, в котором общедоступным образом объяснено, зачем нужна фундаментальная наука и что все потеряют, когда она у нас совсем захиреет. Написать такой текст очень сложно, о чем свидетельствует следующий факт.
В 1954 г. Дж. Бернал опубликовал плод своего многолетнего труда — монографию "Наука в истории общества". В ней 736 страниц, библиографический список содержит свыше 500 наименований, предметный указатель — свыше 900 терминов, именной указатель — свыше 800 имен. Завершив изложение результатов столь обширного исследования, Бернал пишет в предисловии к монографии: "Только теперь я начинаю понимать характер проблемы о месте науки в истории, хотя вначале мне казалось, что я уже знал, как решить эту проблему".
Причина того, что Берналу не удалось ответить на основной вопрос, который он перед собой ставил, возможно, кроется в том, что когда он выполнял свои исследования, еще не выявились некоторые необходимые черты взаимоотношений науки и общества. В частности, тогда развитие науки, техники и технологий еще не входило в цели государственной политики, и, соответственно, ученые не сталкивались с такими проблемами, которые у нас создаются околонаучными демагогами. Бернал исследовал только положительные явления, негативных он не мог видеть, а они часто играют решающую роль в прояснении сути происходящего.
Сейчас мы имеем все, что нужно, чтобы выяснить роль фундаментальной науки в развитии общества: историю, философию, законы. Так, в федеральном законе "О науке и государственной научно-технической политике" (действует с 1996 г., последняя редакция от 01.12.2007 № 308-ФЗ) разъяснено, что такое фундаментальные научные исследования, прикладные научные исследования, научно-техническая деятельность и экспериментальные разработки. Эти разъяснения очень важны для понимания роли фундаментальной науки в обществе, для видения путей прогресса и для определения целей образования. Соблюдение Закона гарантирует благополучное развитие науки и надлежащие темпы прогресса нашей страны. Напротив, нарушение этого
закона — суть деятельности аферистов от науки. Возможно, что поэтому в книге [1] о Законе ни слова не сказано.
Примечательно, что в Законе речь идет не о науке, а о научных исследованиях и научно-технической деятельности. Именно разделяя науку и научные исследования, мы можем разобраться в теме, которой посвящена статья. Ее тезисы состоят в следующем.
Наука и научные исследования посредством просвещения, образования и изобретательства развивают общество и делают жизнь человека лучше. Они обеспечивают в обществе постоянный спрос на модернизацию, а также готовность и умение заниматься ею на всех уровнях. На исполнение социальной роли науки претендуют научно-технические деятели. Их претензии оказываются тем успешнее, чем глупее и невежественней общество. Поэтому они всячески вредят образованию методом его специализации.
Для разъяснения, обоснования и конкретизации этих тезисов мы используем факты из истории науки, техники, технологии и образования. В первом разделе статьи изложены примеры, поясняющие, как в течение тысячелетий изменялись наука, отношение к ней общества и ее использование. Показано, как укреплялись связи между научно-исследовательской деятельностью, изобретательством и образованием. Основная цель раздела — выработать интуитивно ясное понимание терминов, относящихся к теме статьи. Во втором разделе эти термины разъяснены с юридической точностью. В третьем разделе изложены принципы финансирования научно-исследовательской изобретательской и научно-технической деятельности. В четвертом разделе разъяснены роли, которые фундаментальная наука играет в обществе. Раздел содержит десять пронумерованных частей. В каждой из них представлена одна роль фундаментальной науки.
В Заключении сделаны некоторые выводы из содержания предыдущих разделов и обрисованы контуры такого образования, которое необходимо организовать, чтобы фундаментальная наука могла исполнять свои социальные роли.
I. Знания, исследования и изобретения
Под наукой здесь понимается свод описаний научно-исследовательской деятельности и результатов этой деятельности — более или менее обоснованных сведений, составляющих научную картину мира. Общественное мнение о ценностях этих двух составляющих науки изменялось в ходе истории.
На ранних стадиях развития общества научные эксперименты не ставились. Источниками знаний были наблюдения и рассуждения. Египетские жрецы ценились за знания. Они использовали знания для пред-
сказания разливов Нила и затмений. Этим они демонстрировали свою исключительность, близость к богам. Так же используют знания шаманы. Напротив, древнегреческое общество научилось у своих философов презрению к конкретным знаниям и уважению к умению рассуждать. Эллины старались овладеть методами рассуждений, например для выступлений в судах и в политических собраниях. Неудивительно, что древние греки не создали учения об электромагнетизме, хотя им были известны все феномены, образовавшие позднее основу этого учения. Греческие ученые просто не считали необходимым обращать внимание на какие бы то ни было феномены.
до Архимеда был известен только один инструмент позитивного влияния науки на общество — образование. Архимед, по-видимому, был первым, кто показал, что с помощью изобретений наука может не только творить "чудеса", но и влиять на общество, улучшая жизнь людей.
У Леонардо да Винчи изобретательство стало особым типом интеллектуальной деятельности, связанной с наукой.
Но Архимед и Леонардо — исключения из общей закономерности: в Европе до Галилея научные знания не применялись для создания чего-то нужного людям. Исследовательская и изобретательская деятельности не были связаны друг с другом и являлись занятиями небольшого числа преимущественно странных личностей. Что получалось у изобретателей, показывают история попыток создать вечный двигатель [3] и философский камень [4], что получалось у ученых показывает теория Парацельса о духах [5]. Тем не менее, в 1474 г. в Венецианской республике была создана первая в мире патентная система, точнее, издан указ, согласно которому о реализованных на практике изобретениях необходимо было сообщать властям, чтобы предотвратить несанкционированное использования изобретений.
К середине XIV в. сильно развилось умение наблюдать и описывать наблюдения. Это особенно справедливо в отношении астрономии. Она выделялась тем, что в ней все более точные измерения положений космических тел соединялись с все более точными вычислениями на основе совершенствовавшихся моделей космоса. Важным промежуточным результатом на этом пути была система Коперника (1543 г.).
По мере развития технологий у ученых появлялось оборудование не только для наблюдений, но и для измерений. За время, прошедшее с 1590 г., когда Янсены изобрели микроскоп, по 1714 г., в котором Фаренгейт изобрел ртутный термометр, больше половины выдающихся изобретений относятся к научному оборудованию. Кроме всего прочего, это означает, что ученые рассматривались как потребители инноваций. Ничего подобного в истории не было ни до, ни после этого периода. Он был подготовлен тем, что схоластика дискредитировала рассужде-
ния. Стало цениться позитивное знание, сначала на британских островах и в Голландии, так как там промышленность развилась больше, чем в других странах, а затем и повсюду в Западной Европе.
Идеологическую основу интенсификации научных исследований в XVII в. создал Фрэнсис Бэкон (1561—1626). Всю свою жизнь он работал над планом "Великого восстановления наук". Общий набросок этого плана был сделан Бэконом в 1620 г. в предисловии к труду "Новый Органон, или Истинные указания для истолкования природы". Он критиковал дедуктивный метод схоластов и противопоставлял ему индуктивный метод выведения следствий из опыта, а также подчеркивал значение эксперимента. Наука, по Бэкону, должна дать человеку власть над природой, увеличить его могущество и улучшить его жизнь.
Изобретения, в которых научное знание использовалось в целях, указанных Бэконом, начали появляться в XVIII в. Люди, воспитанные на ценностях эпох Возрождения и Просвещения, стали задумываться об улучшении жизни сограждан и были способны научно воспринимать явления окружающего их мира (т.е. замечать в них всеобщие черты) и ценить фундаментальные закономерности, установленные в экспериментах. Именно поэтому, например, тысячелетние созерцания того, как дрожит крышка кастрюли с кипящей водой, стоящей на огне, только в XVIII в. привели к созданию паровой машины. Кстати, паровые машины Ньюкомена (1712 г.) и Уатта (1773 г.) очень похожи на большие кастрюли, только у них вместо крышек — поршни.
Изобретатели конца XVIII в. отличались от Архимеда и Леонардо тем, что на основе своих изобретений старались создать производство. Такими были Генри Модсли (1771—1831) — механик и промышленник, изобретатель токарно-винторезного станка с механическим суппортом; Джеймс Уатт (1736—1819) — изобретатель универсальной паровой машины; Джордж Стефенсон (1781—1848) — изобретатель и строитель паровозов и многие другие.
Ценности эпох Возрождения и Просвещения сформировали общество, готовое воспринимать нововведения. Например, освоение тепловой энергии, обусловившее начало века пара, не было бы возможно, если бы человек, спустя тысячи лет после Прометея, не перестал, наконец, бояться огня. Этому способствовали, конечно, металлургия, артиллерия и взрывное дело, но решающую роль сыграло просвещение. Тогда (и сейчас!) паровые машины могли взорваться и принести значительный ущерб. И все-таки общество терпеливо пережило период совершенствования паровых машин, хотя и называло их огненными. Бэкону легко было писать о том, что наука должна дать человеку власть над природой. Он не знал, как велики те силы природы, которыми человек сможет овладеть. Сейчас нам доступна ядерная энергия. рано или поздно ее использование станет для общества обыденным делом.
Как пройдет этот процесс — зависит от просвещения в области ядерной физики и теории управления.
К середине XIX в. экспериментальные исследования стали занимать значительную часть учебного времени во многих университетах мира. Отношение тогдашнего общества к исследованиям характеризует следующий факт из биографии Пастера [6].
В 1854 г. в Лилле на средства граждан был открыт университет. Деканом был приглашен уже знаменитый к тому времени Пастер, впервые получивший в Лилле собственную лабораторию. Выступая на открытии университета перед будущими студентами и их родителями, Пастер говорил, в частности, о том, что за дополнительную плату студенты будут иметь возможность заниматься в лабораториях. И слушавшие Пастера свекловоды и виноделы, не слишком образованные, но впитавшие просвещенческие идеи прогресса, немедленно дали необходимые деньги, чтобы по окончании университета их дети могли продолжать и развивать семейное производство на научных основах.
Начиная с промышленной революции, в век пара, в век электричества и вплоть до 60-х гг. XX в. изобретательство и научные исследования шли рука об руку. Благодаря этому достигались высочайшие темпы развития науки, техники и технологий. Яркий пример — деятельность Ферми.
В 1934 г. Ферми и его сотрудники выполнили первые экспериментальные исследования облучения ядер нейтронами. Были открыты два явления: деление ядер под ударами нейтронов и поглощение нейтронов веществом. За серию работ по получению радиоактивных элементов путем нейтронной бомбардировки и за открытие ядерных реакций под действием медленных нейтронов Ферми была присуждена Нобелевская премия по физике 1938 г. В январе 1939 г. Ферми высказал мысль, что при делении урана следует ожидать испускания быстрых нейтронов и что если число вылетевших нейтронов будет больше, чем число поглощенных, путь к цепной реакции будет открыт (до него это предсказал, но не смог обосновать экспериментально Лео Сциллард). Этот эффект и поглощение нейтронов веществом мотивировали разработку теории цепной реакции в уран-графитовой системе. Уран испускал нейтроны, а графит их поглощал. К весне 1941 г. теория была создана, и летом начались эксперименты. В июне 1942 г. они подтвердили, что нейтроны размножаются. Следовательно, имело смысл конструировать ядерные энергетические установки (реакторы). Ферми начал строительство реактора в Металлургической лаборатории Чикагского университета в октябре 1942 г., и всего через два месяца, 2 декабря 1942 г., в этом реакторе пошла управляемая цепная реакция. Берите ее тепло и пользуйтесь! Так за 8 лет Ферми явился новым Прометеем. Первый промышленный реактор вступил в строй 27 июня 1954 г. в поселке Обнинское (ныне
г. Обнинск) Калужской области. За границами СССР первые АЭС были введены в эксплуатацию в 1956 г. в Колдер-Холле (Великобритания) и в 1957 г. в Шиппингпорте (США).
Период высочайших темпов развития науки, техники и технологий завершился изобретениями мазера (Ч. Таунс, 1954 г.) и лазера (Т. Мей-ман, 1960 г.). Характерная для того времени связь исследований и изобретений отразилась в названии Нобелевской премии по физике, присужденной Н.Г. Басову, А.М. Прохорову и Ч. Таунсу в 1964 г.: "За фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию излучателей и усилителей на лазерно-мазерном принципе".
За два века европейская цивилизация достигла таких успехов в науке и технике, с которыми нечего сравнить из того, чего смогли достичь Ассирия и Древний Египет за тысячелетия их существования. ничего подобного периоду стремительного европейского научно-технического прогресса нет и в историях стран Востока. невольно на ум приходит гипотеза о том, что этот период — уникальное историческое явление, плод случайного стечения обстоятельств. Так полагал Эйнштейн. В письме Швитцеру от 23 апреля 1953 г. он писал: "...Развитие западной науки основано на двух великих достижениях: на разработке греческими философами формально-логических систем (евклидова геометрия) и на обнаружении в эпоху Возрождения того факта, что причинные отношения можно вскрыть с помощью систематического экспериментирования. Я лично не стал бы удивляться тому, что китайские мудрецы не сумели сделать этих открытий. Удивляться приходится другому: как эти открытия вообще были сделаны" [7 : 68]. Это замечание Эйнштейна развивал науковед Д. Прайс (Derek J. de Solla Price). Философские основы такой точки зрения заложил Барнет (John Burnet-classicist).
Начиная с 70-х гг. XX в. плодотворность научных исследований и изобретательской деятельности стала снижаться. Объективным свидетельством этого являются хронология изобретений и даты научных достижений, за которые присуждаются Нобелевские премии. Начался период внедрения и рационализаций (усовершенствования) старых изобретений. Например, пульт дистанционного управления был изобретен в 1898 г. Н. Тесла и ждал своего использования около 100 лет. Компьютерная мышь была изобретена Д. Энгельбартом в 1963 г., а появилась на наших столах в 80-е гг. В самом начале 60-х гг. был изобретен новый принцип построения систем связи — коммутация пакетов (Д. Дэвис и П. Баран), дополнивший традиционную коммутацию цепей. Это достижение позволило наладить мобильную связь (GPRS означает General Packet Radio System, причем packet фигурирует здесь вместо packet switching) и Интернет. Электронная почта была изобретена в
1965 г. (Н. Моррис, Т. Ван Влек). Гипертекст изобрели Т. Нельсон и Т. Ван Влек в 1967 г. В 1969 г. заработала сеть компьютеров ARPANET. Она расширялась и расширяется путем присоединения к ней все новых и новых сетей и теперь называется Internet (Interconnected networks).
С середины XVIII в. по 60-е гг. XX в. изобретения основывались на механике, физике и, в меньшей степени, на химии и биологии. Эта научная база изобретений почти исчерпала себя. Изобретения последней трети XX в. основывались на информатике и математике. Эти области знания привлекательны для изобретателей тем, что в соответствующих им секторах производства еще можно основать свое дело "с нуля". Остальные сектора поделены между крупными корпорациями. Прогресс в них происходит только по мере использования (в случаях крайней необходимости) тех рационализаций и изобретений, которые сделаны сотрудниками специальных подразделений корпораций. Такие рационализации и изобретения корпорации хранят в тайне. Поэтому появился промышленный шпионаж.
А как реализовать свое творение изобретателю чего-то замечательного, например в энергетике, если он не работает в энергетической корпорации? Патентовать и ждать, что кто-то купит патент? Бесполезно, потому что патентная система уже не выполняет функций охраны авторских прав. Точнее, права изобретателя будут охраняться, но только в тех странах, в которых он за это заплатил. А в любой из остальных стран корпорация может построить сарай и потом представить дело так, будто вся ее продукция, в которой использована идея, "защищенная" патентом, производится именно в этом сарае! Бывало и так, что корпорации патентовали уже запатентованные изобретения и потом использовали свои мощные финансовые и организационные ресурсы для побед над обворованными изобретателями, которые осмеливались отстаивать свои права в судах вопреки правилу с "богатым не судись". Например, выдающийся изобретатель Эдвин Говард Армстронг участвовал в многолетних судебных процессах против крупных американских компаний из-за патентования ими его изобретений и потратил целое состояние, полученное от своих изобретений, на оплату счетов адвокатов. От этих тяжб Армстронг впал в тяжелую депрессию и в 1954 г. покончил жизнь самоубийством. Через несколько лет адвокаты Армстронга с его вдовой, проведя 21 патентный суд против нескольких компаний, выиграли, по разным данным, от 1 до 10 млн долларов компенсаций.
Понятно, что рационализаторская деятельность должна происходить если не исключительно, то преимущественно в компаниях. В последней трети XX в. мы видим, как в компаниях сосредоточиваются изобретательская и исследовательская деятельности. Даже образовательная деятельность частично уходит в компании. Создаются так на-
зываемые корпоративные университеты. Принято полагать, что первый корпоративный университет — Hamburger University — появился в 1961 г. в компании McDonald's. Но это неверно. Завод-втуз при АМО (ныне ЗИЛ) открылся 15 февраля 1931 г. Летом 1931 г. на заводе широко обсуждался вопрос о создании самостоятельного завода-втуза. Однако его открытие не утвердил ВСНХ СССР, и осенью 1932 г. завод-втуз закрылся. Лишь согласно Постановлению СМ СССР от 30.12.59 Завод-втуз при ЗИЛе был открыт 1 марта 1960 г. на базе филиала МАМИ. Сейчас в мире действует свыше 1600 корпоративных университетов. Их число будет расти. Возможно, что мы являемся свидетелями того, как рождается система профессионального образования нового типа. Хотелось бы, чтобы она вытянула специалитет из обычных вузов.
В конце 60-х гг. XX в. полагали, что дальнейший прогресс науки будет происходить по мере объединения разных дисциплин (см., например, [8]). Однако уже тогда было видно, что многое мешает этому процессу объединения. В статье [8] указаны следующие препятствия:
1) тезис о необходимости узкой специализации;
2) медленность разрушения рутины школьного и университетского образования, в результате которого химик боится интеграла, а физик — химической формулы;
3) догматизм некоторых философов, пугающих ученых жупелом несводимости: упаси вас Боже сводить химию к физике или биологию к химии — станете еретиком!
Корень этих препятствий в том, что к концу 60-х гг. научной работой стали заниматься слишком многие. Большинство из них не имели достаточных способностей для фундаментальных научных исследований. Им "гораздо легче быть узким специалистом, чем ученым, мыслящим широкими категориями. Ссылаясь на специализацию, можно обосновать леность ума, не желающего знакомиться с другими областями знания" [8].
В наше время часто приходится слышать о каком-то гигантском количестве информации, которое якобы наваливается на школьника, студента, ученого, инженера и вообще на образованного человека. Это море информации — мираж. Во-первых, у нас нет понятия количества информации, чтобы судить о ее росте (определение, восходящее к Шеннону здесь неприменимо). Во-вторых, очевидно, что растет не столько количество информации, сколько число источников информации. Их можно сгруппировать в классы источников, повествующих об одном и том же. Эти классы содержат огромные и постоянно растущие количества источников. Но самих классов немного и их число растет очень медленно. Информация в источниках одного класса примерно одна и та же. Это значит, что информационные ресурсы нуждаются в существенной реорганизации. Ее результатом должно стать значительное,
на несколько порядков, сокращение общего количества содержащихся в них данных.
Фейнман (Нобелевская премия по физике 1965 г.) утверждал, что вся физика может быть изложена на одной странице обычного формата. О чем же тогда идет речь в многотомных курсах, в том числе и самого Фейнмана? Анализ, выполненный автором данной статьи, показал, что в них разъясняется "физический смысл" фундаментальных принципов физики, изложение которых заняло три страницы школьной тетрадки. Автору не удалось сократить эти три страницы до одной, возможно, потому, что он не столь глубоко понимает физику, как Фейн-ман. Однако стало понятно, что информационное пространство развивается с обратной связью, позволяющей "наводнять мир какой угодно писаниной" (Коменский). Суть процесса состоит в том, что многочисленные узкие специалисты, не имея сказать что-то свое и новое, переписывают учебники по фундаментальным наукам в своих терминах и обозначениях и публикуют, а потом указывают на "стремительный рост объема информации" и ратуют за специализацию.
Например, в текстах по электротехнике и радиотехнике мнимая единица обозначается символом ], а не /, как это принято со времен Эйлера. В них излагается метод Эйлера решения дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, но решение ищется не в виде ехр(/?), а в виде ехр(/7), а сам метод называется методом комплексных амплитуд или комплексов. Переиначивается операционное исчисление. Его "объясняют" с помощью такой фикции, как оператор, обратный оператору дифференцирования.
Другой пример — так называемый фонд физико-технических эффектов (см., например, [9]). Все они являются просто физическими закономерностями. Из 120 эффектов, включенных в фонд, 104 описаны в физическом энциклопедическом словаре, другие 16 — в стандартных руководствах по механике и физике. Никаких технических эффектов в фонде нет.
Подобных примеров очень много. Спрашивается, почему не отослать читателей к учебникам математики, физики и других наук? Ответ, к сожалению, прост: потому, что ничего другого в многочисленных "теоретических основах" и технических "теориях" почти нет, а нужны учебные часы и ставки на кафедрах. Вот и приходится излагать в узкоспециальных терминах то, что студентам известно после первых двух курсов. Студенты вынуждены изучать псевдонаучную абракадабру типа "открытая магнитная конфигурация", "гиперболическое азимутальное магнитное поле" или "магнитная яма". Им приходится осваивать совокупность терминов, в которой сходные понятия разъясняются совершенно по-разному. Например, "регулирующий стержень — регулирующий элемент, имеющий форму стержня", а поглощающий
стержень — это не "поглощающий элемент, имеющий форму стержня", а "устройство, содержащее материал, эффективно поглощающий нейтроны, и выполненное в виде стержня любой формы, удобной для его перемещения или неподвижной установки в активной зоне" (примеры взяты из раздела "Термины и сокращения" сайта Росатома).
Одно из следствий такой практики — отрыв инженерной мысли от фундаментальных понятий и закономерностей. Этот отрыв служит преградой для технического использования результатов фундаментальных исследований. Он привел к тому, что, начиная с 70-х гг. XX в., стала снижаться плодотворность изобретательской деятельности. Он же не раз приводил и к техногенным катастрофам. Например, на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС проводилась серия экспериментов, вместо того, чтобы построить математическую модель энергоблока и с ней экспериментировать. Все эксперименты свидетельствуют о потрясающем невежестве их организаторов, хотя знаний им требовалось не больше, чем у студента, закончившего 1-й курс. Очередной эксперимент 26 апреля 1986 г. стал последним [10]. Так мы все заплатили за то, что до сих пор справедливы слова Писарева: "Общество наше плохо знает математику и вовсе не желает с ней знакомиться, потому что питает к ней глубокое, хотя и почтительное отвращение" [11 : 557].
Мы видим, что социальные роли знаний, исследований и изобретений приобрели к началу XXI в. особые черты, обусловленные специализацией и влиянием корпораций. Этот феномен нам предстоит осознать.
II. НИР, ОКР и НТД
В заголовке использованы широкоупотребительные сокращения: НИР — это научно-исследовательская работа, ОКР — опытно-конструкторская разработка и НТД — научно-техническая деятельность. Чтобы рассуждать о них в точных терминах, обратимся за определениями к вышеупомянутому Закону "О науке и государственной научно-технической политике". Вот что сказано в его Статье 2.
Научная (научно-исследовательская) деятельность (далее — научная деятельность) — деятельность, направленная на получение и применение новых знаний, в том числе:
фундаментальные научные исследования — экспериментальная или теоретическая деятельность, направленная на получение новых знаний об основных закономерностях строения, функционирования и развития человека, общества, окружающей природной среды;
прикладные научные исследования — исследования, направленные преимущественно на применение новых знаний для достижения практических целей и решения конкретных задач.
2 ВМУ, педагогическое образование, № 1
Научно-техническая деятельность — деятельность, направленная на получение, применение новых знаний для решения технологических, инженерных, экономических, социальных, гуманитарных и иных проблем, обеспечения функционирования науки, техники и производства как единой системы.
Экспериментальные разработки — деятельность, которая основана на знаниях, приобретенных в результате проведения научных исследований или на основе практического опыта, и направлена на сохранение жизни и здоровья человека, создание новых материалов, продуктов, процессов, устройств, услуг, систем или методов и их дальнейшее совершенствование.
Сравним дефиниции Закона с теми смыслами, которые обыкновенно вкладывают в используемые в Законе понятия.
В сущности, есть исследования, изобретения и рационализации. Различие между исследователем и изобретателем простое. Исследователь имеет дело с существующими объектами, обладающими неизвестными свойствами, которые исследователю надлежит выявлять. Напротив, изобретатель имеет дело с несуществующими, воображаемыми объектами, свойства которых известны и задача изобретателя состоит в том, чтобы эти объекты создавать. Деятельность рационализатора дополняет исследовательскую и изобретательскую. Как исследователь, рационализатор изучает свойства существующих объектов, преимущественно технических. Выявив нежелательные свойства, рационализатор пытается спроектировать изменения в конструкции объекта, чтобы улучшить его свойства, т.е. продолжает дело изобретателя объекта. Поэтому рационализаторы иногда имеют патенты на изобретения. Заметим, что от изобретателей мы получаем довольно примитивные объекты и именно благодаря рационализаторам они приобретают все более и более совершенный вид.
Фундаментальные научные исследования определены Законом по их предмету и степени детализации знаний: предметом являются человек, общество и природа, т.е. только все нерукотворное, а детализация исследования ограничена основными закономерностями. Приступая к фундаментальному исследованию, ученый должен сформулировать вопрос, который он задает Природе. Под фундаментальной наукой следует понимать свод описаний фундаментальных исследований и результатов этих исследований.
Примем во внимание, что любое явление неисчерпаемо. На какой же глубине познания этого явления мы должны остановиться, чтобы быть уверенными, что выявили его основные закономерности? Ответ на этот вопрос возможен благодаря особому свойству фундаментальных исследований: их результаты после определенного этапа становятся предсказуемыми. Поясним сказанное примером исследования числа п.
Уже древним египтянам и вавилонянам было известно, что отношение длины окружности к ее диаметру одно и то же для всех окруж-
ностей. Поэтому издавна стоял вопрос: чему равно это отношение? История ответов на этот вопрос очень интересна. Архимед, используя вычисленные им периметры двух правильных 96-угольников, одного вписанного в окружность и другого описанного около нее, установил, что 3+10/71 < п < 3+1/7. Людольф ван Цейлен, потратив 10 лет, довел число углов до 60-229 и в 1596 г. опубликовал значение числа п с 20 верными знаками после запятой (еще 15 обнаружили в рукописи ван Цей-лена после его смерти). Потом были выведены удобные формулы для вычисления как суммы ряда. Что же дальше? Нужно ли продолжать исследования фундаментальной постоянной, выражающей столь великую гармонию природы? Ценители красоты ответят утвердительно и будут правы с точки зрения тех, кто способен восхититься формулами Рамануджана. Того же мнения будут и исследователи алгоритмов типа Брента—Саламина. Но мы не можем не заметить, что после вывода первой же формулы для п как суммы ряда интерес к конкретным цифрам после запятой пропал.
Если каждый, кто выполняет фундаментальное исследование, рано или поздно прекращает его со словами ван Цейлена "у кого есть охота, пусть идет дальше", то возникает вопрос: а у кого же может быть такая охота? Понятно, что у того, кто имеет мотивы, отличные от стремления узнать что-то новое. Таковы те, кто выполняют прикладные исследования. Они устремлены к практическим целям и ищут решения конкретных задач. Поэтому прикладные исследования являются ни чем иным, как продолжениями фундаментальных за некоторую естественную границу фундаментальности. За ней ожидается не выявление основных закономерностей строения, функционирования и развития человека, общества, окружающей природной среды, а уточнение и конкретизация уже известных закономерностей. В этой статье неуместно подробно описывать границы фундаментальности. Достаточно сказать, что каждая граница определяется некоторым балансом абстрактного и конкретного. Увеличение доли абстрактного расширяет границы справедливости суждения и уменьшает его содержательность. С долей конкретности все обстоит противоположным образом. За границами фундаментальности могут оказаться важные явления. Так было со сверхпроводимостью и сверхтекучестью. Указание П.Л. Капицы на необходимость изучения явлений при экстремальных значениях параметров способствовало тому, чтобы мы не оставили за границами фундаментальности ничего важного.
Часто встречается утверждение, что результаты фундаментальных НИР недостаточно конкретны для их практического использования, поэтому необходимы прикладные НИР. Это верно лишь постольку, поскольку практическое использование состоит в изготовлении чего-то. Результаты фундаментальных НИР достаточны для формулирования принципов функционирования конструируемого устройства и создания
его модели. Прикладные НИр помогут только оптимизировать конструкцию.
Так, в 1801 г. Ж.Л. Тенар наблюдал свечение тонкой металлической проволоки при пропускании по ней электрического тока. В 1802 г. Дэви накалил платиновую проволоку до белого каления путем пропускания по ней электрического тока. Стало ясно, что если по проводнику течет ток, то в нем выделяется тепло. Это тепло повышает температуру проводника. Граница фундаментальности в изучении этого явления была достигнута, когда в 1841 г. Джоуль и в 1842 г. Ленц установили количественный закон, носящий теперь их имена. Но и до них было понятно, что можно делать электрические лампочки. В 1809 г. Деларю изготавливает первую лампу накаливания с платиновой, как в эксперименте Дэви, спиралью.
Чем до более высокой температуры можно нагреть нить лампочки, тем ярче она будет светить. Это известно каждому, кто видел, как работает кузнец. Но из какого металла лучше всего делать накаливающиеся нити для лампочек? Понятно, что из жаропрочного, но из какого лучше всего? На этот вопрос должно ответить прикладное исследование. Его выполнил Эдисон во второй половине 1870-х гг. Он ясно понимал различие фундаментальных и прикладных НИр и поэтому для выполнения прикладных НИР создал в 1876 г. первую в мире промышленную лабораторию. Ее иногда называют величайшим изобретением Эдисона.
Другой пример дает конструирование ядерных реакторов. Тех фундаментальных результатов, которые получили Ферми и его сотрудники в 1934 г., было достаточно, чтобы приступить к проектированию ядерного реактора. Теории цепной реакции в уран-графитовой системе являлась математической моделью реактора. Она была нужна, как мы теперь говорим, для технико-экономического обоснования проекта. Предметом прикладной НИР могло бы быть отыскание наилучшего поглотителя. Ферми использовал графит. В современных конструкциях для поглощения лишних нейтронов используется карбид бора. Оптимизация системы стержней с ураном и с поглотителем или безопасность ядерного реактора тоже могут быть предметом прикладных НИР.
Эти примеры, как и многие другие из истории изобретений, свидетельствует, что попытки применения результатов фундаментальных НИР начинаются до достижения границ фундаментальности, и что прикладные НИР выполняются в интересах производства или строительства. Но может возникнуть вопрос: в интересах какого производства выполняются исследования по целому ряду направлений прикладной математики? До 60-х гг. XX в. ответа на этот вопрос не было. Казалось, что эти исследования выполняются не в интересах производства, а в каких-то иных. Однако в 60-е гг. XX в. главные потребители результатов прикладной математики появились. Ими оказались производители ЭВМ и прикладных программ.
Было, хотя и редко, так, что результаты прикладных НИР вставали в ряд с результатами фундаментальных. Таково исследование центробежных регуляторов, выполненное И.А. Вышнеградским. Очень яркий пример — исследование шумов радиоантенны фирмы "Bell" в Кроу-форд-Хилле (Холмдел, шт. Нью-Джерси, США), выполненное Р.В. Уил-соном и А.Э. Пензиасом в 1963—1965 гг. Это исследование дало результат, который пока единственным образом интерпретируется как открытие излучения ранней Вселенной (Нобелевская премия по физике 1978 г.).
Заканчивая обсуждение фундаментальных и прикладных НИР, приведем еще один пример.
Измерение коэффициентов электропроводности и теплопроводности металлов — прикладные НИР, результаты которых представляют интерес лишь для электротехнической, радиотехнической и теплоэнергетической промышленности. Имея таблицы коэффициентов, можно сравнить их друг с другом для каждого металла. Это простое занятие является уже не прикладной, а фундаментальной НИР, так как имеет целью выявить закономерность. Оказывается, что у всех металлов отношение коэффициента теплопроводности к коэффициенту электропроводности одинаково и равно 2.23^10-8T, где T — абсолютная температура. Этот факт был установлен в 1853 г. Видеманом и Францем. Он служит основанием для электронной теории металлов. На самом деле Видеман и Франц не только сопоставляли коэффициенты, но и измеряли их, т.е. выполняли одно фундаментальное и несколько прикладных исследований. Их пример показывает, что прикладные НИР могут быть этапами фундаментальных. Это важно, так как позволяет переложить на промышленность часть расходов, связанных с фундаментальным исследованием.
Экспериментальные разработки определяются Законом как изобретения и рационализации, т.е. ОКР. Заметим, что экспериментальные разработки основаны на знаниях, но исследований и/или обобщения практического опыта не предполагают. Поэтому для успеха разработок необходима качественная система распространения знаний.
Обратимся теперь к научно-технической деятельности (НТД). Этот термин для нас новый. В НТД соединяются исследования и разработки, поскольку без создания нового нельзя достичь тех целей, которые ставятся перед НТД, а создание нового — цель ОКР. Выходит, что НТД — это сочетание прикладных НИР с ОКР, т.е. то, что в России называется НИОКР, а в США — Research and Development, или R&D.
III. Кто за что должен платить?
Согласно п. 3 статьи 15 Закона, "фундаментальные научные исследования финансируются преимущественно за счет средств феде-
рального бюджета". Это не вызывает сомнений. Проблемы возникают с долей такого финансирования в бюджете страны, а также с финансированием прикладных НИР, ОКР и НТД .
По поводу государственного финансирования ОКР в Законе ничего не сказано. Поэтому изобретатели, желающие получить государственные средства, маскируют свою деятельность под НИР. Яркий тому пример — органический синтез. Его целью является создание новых веществ с заданными свойствами. Поэтому органический синтез — это изобретение, экспериментальная разработка. Тем не менее органическим синтезом заняты институты РАН, проекты, посвященные органическому синтезу, финансируются РФФИ. На самом деле за органический синтез должны платить (и платят) химические, фармацевтические и другие предприятия в меру их заинтересованности в использовании новых веществ. Но с органическим синтезом, как и вообще с созданием чего-то нового, связаны значительные риски неудач и потери вложенных средств. Поэтому понятно стремление промышленности переложить риски ОКР на государство, а себе оставить только прибыли от использования успехов ОКР. Как и во многих других случаях, мы видим здесь стратегию "национализации убытков и приватизации прибылей" (А. Илларионов).
НТД появилась после Второй мировой войны, когда возникли и были осознаны обществом технологические, инженерные, экономические, социальные и гуманитарные проблемы. Нацеленность на решение этих проблем — точная и понятная обществу мотивировка необходимости НТД. Фундаментальные исследования подобной привлекательной для общества мотивировки не имеют, но об их пользе иногда что-то говорится. Какая польза от деятельности изобретателей — совсем не понятно. Более того, время от времени появляются сообщения о патентах на кажущиеся абсурдными изобретения. Выдается так называемая "шнобелевская" премия [12].
Над изобретателями можно смеяться. Над учеными — тоже. Только над научно-техническими деятелями смеяться не принято. Даже когда они обещают вырастить ветвистую пшеницу или создать энергетическую установку, использующую термоядерную реакцию. Смеяться не принято потому, что они всегда обещают что-то очень полезное, и поэтому их поддерживают очень влиятельные члены правительства. Естественно, что в таких условиях наши научно-технические деятели лидируют в борьбе за ресурс государственного финансирования.
Тимирязев писал: "Никто не станет спорить, что и наука имеет свои бирюльки, свои порою пустые забавы, на которых досужие люди упражняют свою виртуозность; мало того, как всякая сила, она имеет и увивающихся вокруг нее льстецов и присосавшихся к ней паразитов. ...но не разобраться в этом ни житейским мудрецам, ни близоруким
моралистам, и во всяком случае критериумом истинной науки является не та внешность узкой ближайшей пользы, которой именно успешнее всего прикрываются адепты псевдонауки, без труда добывающие для своих пародий признания их практической важности и даже государственной полезности" [13 : 49].
Вернадский ратовал за организацию исследований тех проблем, которые ставит жизнь, за "освоение научных истин и научного мировоззрения в их приложении к потребностям жизни" [14]. Он называл такие исследования прикладными. Сейчас эти исследования составляют часть НТД. Тимирязев имел иное мнение. Он писал: "Вопрос не в том, должны ли ученые и наука служить своему обществу и человечеству, — такого вопроса и быть не может. Вопрос о том, какой путь короче и вернее ведет к этой цели. Идти ли ученому по указке практических житейских мудрецов и близоруких моралистов или идти, не возмущаясь их указаниями и возгласами, по единственному возможному пути, определяемому внутренней логикой фактов, управляющей развитием науки..." [13 : 49]. На самом деле точки зрения Вернадского и Тимирязева не были противоположными, поскольку Вернадский предостерегал от того, чтобы прикладными НИР занимались в институтах Академии наук. Он утверждал, что из этого "неизбежно вытекут два следствия — оба крайне нежелательные. Во-первых, ... институты Академии будут чрезмерно расширяться. Они превратятся в громоздкие учреждения, каждое с чрезвычайно разнообразными, мало между собой связанными заданиями. Во-вторых, неизбежно, основная чисто научная работа Академии будет чрезвычайно страдать и в конце концов должна захиреть, так как проблемы, поставленные жизнью — в данном случае — государственной властью, — рано или поздно, но станут на первое место. Они неизбежно будут расти. Подсобная задача заменит основную (выделено Вернадским. — А.К.), так как эта подсобная задача сильна тем, что ее польза всем понятна, а основная до сих пор еще обычно должна доказывать свое значение и борется — у нас, например, — на каждом шагу за свое существование" [14 : 389].
То, от чего предостерегал Вернадский, осуществилось в СССР. Советская система организации НИР, НТд и ОКР функционировала, поскольку все средства концентрировались в государственном бюджете. Но в ней выявился существенный изъян — отрыв НИР и особенно НТД от производства. Возник термин "внедрение в производство", самим своим существованием свидетельствующий о незаинтересованности промышленности в результатах НТД. Тому были две взаимосвязанные причины: консервативность промышленности и неэффективность НТД. В результате упал престиж научных работников и инженеров. Об этом говорит то, что их часто посылали "на картошку". Тимирязев писал: "Безнадежно состояние науки, когда она находится в положении
искусственно насажденного оазиса среди безграничной пустыни всеобщего равнодушия. Безнадежно положение ученого, сознающего, что окружающая среда его терпит и только" (цит. по [15]). В конце 80-х гг. терпению пришел конец. Как только трудовые коллективы получили значительные права управлять производством, они стали вытеснять научных работников и инженеров с предприятий. Потом начались государственные мероприятия по сокращению бюджетов и ставок.
А как же могло быть иначе, если, например, в 1987 г. лишь 24,2% завершенных НИОКР были на уровне лучших отечественных и зарубежных разработок. Если в 1976-1980 гг. в среднем за год создавалось 3704 образца новой техники, а в 1987 г. — 2724. Эти и многие другие данные Госкомстата показывают, как наши научно-технические деятели завели народное хозяйство СССР в болото технической и технологической отсталости.
В экономических условиях новой России уже вовсе не все средства сосредоточены в госбюджете. Поэтому российское государство не может выделять на финансирование НИР, НТД и ОКР той доли бюджета, как это делало советское государство. И не должно. Требуются коренные изменения в организации и принципах регулирования научной и научно-технической деятельности, а также ОКР. В 90-е гг. сообщество ученых и инженеров не предложило таких изменений. Поэтому Россия унаследовала советскую организацию и принципы регулирования НИР, НТД и ОКР (см. главы II и III Закона). Борьба за ресурс обострилась, особенно в двухтысячные годы, когда у российского государства стало гораздо больше денег, чем в 90-е, и началось усиление регулирующей роли государства. Лоббисты государственного финансирования НТД добились разработки всевозможных государственных проектов и целевых программ. На их реализацию потрачены огромные средства. При этом, как это уже было в СССР, промышленность отстранена от принятия решений. Следует ли удивляться, что эффективность таких государственных вложений оказывается ничтожно малой? Подобное явление наблюдается сейчас и на Тайване.
На самом деле государство должно финансировать научно-техническую деятельность лишь постольку, поскольку ее результаты имеют общенациональное значение. За любые иные результаты научно-технической деятельности должны платить те компании, которым эти результаты будут приносить прибыль. В этой связи П.Л. Капица заметил, что "базисная наука все больше сосредоточивается в академических институтах и университетах, а прикладная — в научно-исследовательских учреждениях при промышленности. Такое разделение науки больше связано с необходимостью финансирования, планирования и контролирования научных работ" (цит. по [16, с. 212]). Если государство возьмет на себя финансирование тех исследований, за которые должна
платить промышленность, то неизбежно будут возникать следующие проблемы.
Во-первых, результаты НТД могут оказаться невостребованными отечественной промышленностью, поскольку у нее никто не спрашивал о целесообразности той или иной НТД. Тогда окажется, что наше государство финансирует НТД в интересах иностранной промышленности.
Во-вторых, может случаться, что граждане за одно и то же платят дважды или даже трижды. Например, граждане частью своих налогов, поступающих из госбюджета в институты АМН и РАН, оплачивают все исследования и эксперименты, ведущие к разработке нового метода диагностики или лечения. Другой частью своих налогов граждане оплачивают государственные премии, выданные за создание этого метода. Наконец, граждане платят в государственных больницах за то, что к ним применяется разработанный метод, причем не столько за расходные материалы, сколько за то, что он является "высокотехнологичным".
Правильным каналом государственного финансирования НТД и ОКР могли бы стать более или менее льготные кредиты, выдаваемые на конкурсной основе специальным фондом. Государство могло бы закупать патенты.
В любом случае важно, чтобы государственные средства выделялись на НТД и ОКР только под весомые гарантии. Понятно, что это не может устроить наших многочисленных научно-технических деятелей, которые привыкли получать средства на свою деятельность, не будучи обремененными особыми обязательствами. Такие средства у них называются легкими. К ним в первую очередь относятся средства на НИР. Поэтому научно-технические деятели стремятся получить именно эти средства. Они используют лазейку, имеющуюся в определении НТД. Вдумаемся в его формулировку еще раз: НТД — это "деятельность, направленная на получение, применение новых знаний для решения технологических, инженерных, экономических, социальных, гуманитарных и иных проблем". Так вот, у нас слишком много уделяется внимания получению новых знаний якобы для решения указанных проблем, и почти нет применения этих знаний для решения проблем, и еще меньше самих решений проблем. НТД практически полностью свелась к исследованиям технических систем, т.е. к деятельности, результаты которой могут интересовать исключительно промышленность. Играя на том, что "фундаментальное" многими воспринимается как "важное", научно-технические деятели настаивают, что их исследования (часто очень важные) являются фундаментальными. Поэтому они должны финансироваться за счет соответствующих средств, т.е. "легкими" деньгами. Этот демагогический прием известен с давних пор. Например, Пастер писал, что «"прикладные науки" — это лицемерный псевдоним, выбранный для своей деятельности теми, кто желает отнять
у фундаментальных наук средства, естественно выделяемые обществом на научные открытия, которые так ему нужны» (цит. по [17 : 64]).
IV. Социальные роли фундаментальной науки
Статья 11 Закона озаглавлена "Основные цели и принципы государственной научно-технической политики". Все формулировки этой статьи вызывают возражения. Например, согласно пункту 2 статьи 11 Закона, государственная научно-техническая политика (НТП) осуществляется исходя из "признания науки социально значимой отраслью, определяющей уровень развития производительных сил государства". но наука никогда не была отраслью чего бы то ни было, а социальное значение науки гораздо больше, чем определение уровня развития производительных сил. (Для определения этого уровня у нас есть Росстат.)
Главный недостаток формулировки целей НТП состоит в том, что в ней не фигурирует человек. Страна состоит из людей, какие люди — такова и страна, а мы пытаемся "развивать" страну ничего не предпринимая в отношении ее граждан. Вероятно, авторы Закона стремились избежать декларированного и дискредитированного в СССр стремления создать общество людей нового типа. Но это стремление нужно отрицать не тривиально, а диалектически, т.е. сохраняя некое положительное содержание отрицаемого. думается, что к этому содержанию относится сущность человека. Здесь нам важны составляющие этой сущности: любопытство, любознательность, стремление к познанию мира.
На любознательность ребенка опирались в своих педагогических построениях Коменский, Песталоцци, Дистервег и Руссо, а позднее — дьюи. В системе дьюи ученик задает учителю вопросы и таким образом определяет, чем и когда учителю надлежит заниматься, т.е. обучение направляется любопытством ученика.
Метод проблемного обучения основан на интеллектуальном дискомфорте — состоянии разума, ощутившего неизведанное. То, что человек способен испытывать такой дискомфорт, свидетельствует о его биологически определенном стремлении к познанию. Существует гипотеза, что стремление к познанию, к работе творческой мысли генетически запрограммировано в хромосомах вида Ноmo sapiens (см., например, [8]). Наиболее любознательные люди увлекаются научными исследованиями. Их призванием становится раскрытие тайн природы и стремление выяснить истину.
1. Одна из ролей, которые фундаментальная наука играет в обществе, состоит в том, чтобы удовлетворять природное любопытство человека, его стремление к познанию. В книге "Физики шутят" сказано, что "наука — это способ удовлетворения собственного любопытства за
счет государства". Эта шутка превращается в глубокую истину одним добавлением: "Наука — это способ удовлетворения собственного и общественного любопытства за счет государства".
Научные факты только тогда достигают своего предназначения, когда они становятся общеизвестными, "разливаются в массе публики" (Чернышевский). Возможно поэтому Дарвин утверждал, что "недостаточно высказать новую идею: нужно еще высказать ее так, чтоб она произвела впечатление, и тому, кто этого достиг, принадлежит по праву и главная честь" (цит. по [14 : 31]). Заметим, что именно общеизвестные положения науки, и только они, питают изобретателей всего принципиально нового.
По мере своего развития наука обогащается все более сложными фундаментальными понятиями, закономерностями и концепциями. Это неизбежно все более и более затрудняет исполнение наукой ее социальной роли. Наука стала нуждаться в помощи популяризаторов и в том, что Ушинский назвал педагогической переработкой науки. Нужна науке и философская переработка. Всемерная поддержка такой "вспомогательной" научной деятельности должна быть одним из приоритетов государственной научно-технической политики и то, что об этом ни слова не сказано в Законе, свидетельствует о воцарившемся у нас игнорировании и социальной функции науки и необходимых условий ее развития.
2. Другая роль, которую фундаментальная наука играет в обществе, состоит в том, чтобы прививать людям навыки мышления. Эта роль выявилась уже в Античности, причем как роль философии и математики. Позднее, по словам Грановского, "вожди схоластики... сообщили европейскому уму ту пытливость, науке — гибкость и ловкость, которую она сохранила как лучшую часть наследия, завещанного средневековой наукой. Но вследствие самой своей смелости и самонадеянности эта наука не могла вступить в дружеские отношения со средневековым обществом" [18 : 51].
Выродившаяся схоластика позднего Средневековья породила глубокие и широко распространенные сомнения в ценности тогдашней науки, но с эпохи Возрождения, и особенно с рубежа XVI—XVII вв., значение науки как средства развития и совершенствования мыслительных способностей стало все глубже пониматься и все более высоко цениться. Параллельно стало выявляться взаимовлияние одних наук на другие. Вот что об этом писал Эйлер: из изучения математики "не только каждый извлечет большую пользу, какую бы деятельность он впоследствии не выбрал, но основательный и верный метод преподавания просветит его разум и сделает его способным во всех науках отличать недосказанное от твердо усвоенного, истинное от ложного" (цит. по [19 : 248]).
3. Писарев отметил, что ".для ученика, воспитанного на математике, всякий умственный труд будет привлекателен или по крайней мере сносен. ... Математика не только приготовит ученика к изучению естественных наук; она не только выучит его мыслить правильно и последовательно; она кроме того воспитает в нем неустрашимого работника, для которого труд и скука окажутся двумя взаимно исключающими друг друга понятиями" [11 : 560]. Сказанное справедливо не только в отношении математики. Изучение любого раздела науки, как теоретического, так и экспериментального, воспитывает указанные Писаревым замечательные черты характера.
4. В предисловии к своей книге "Жизнь растения" Тимирязев подчеркивает роль науки в развитии мыслительных способностей и указывает еще одну роль, которую фундаментальная наука играет в обществе. Она состоит в том, чтобы давать примеры того, как ищут истину. Тимирязев писал: "Не каждый читающий эту книгу будет ботаником, но каждый, надеюсь, извлечет из этого чтения верное понятие о том, как наука относится к своим задачам, как добывает она свои новые и прочные истины, а навык к строгому мышлению, приобретенный подобным чтением, он будет распространять и на обсуждение тех более сложных фактов, которые — хочет он того или нет — ему предъявит жизнь" (цит. по [14]).
Заметим, что Тимирязев, говоря о пользе знания того, "как наука относится к своим задачам, как добывает она свои новые и прочные истины", выявляет социальную роль фундаментальных исследований как таковых, безотносительно к их результатам.
Когда у нас обсуждают данные о том, что заметная часть ученых покидает Россию, часто говорят, что в этом нет большой беды, поскольку мы же сможем читать их статьи в научных журналах. Те, кто так говорят и те, кто так думают, совершенно не понимают того, что было само собой разумеющимся для французских свекловодов и виноделов уже в середине XIX в. — большая польза фундаментальных исследований самих по себе. С отъездом ученых фундаментальные исследования в России сворачиваются, а без них не может быть ни полноценной науки, ни здравомыслящего общества. Мы (видимо, до сих пор так и "не приготовленные еще образовательной силой гуманизма") не воспринимаем это как большую социальную проблему.
5. История науки дает замечательные примеры величия человеческого духа. В ней есть и романтика исследований, и драмы поиска истины, и трагедии отстаивания своей правоты. Кто-то сказал, что каждая прочитанная книга — это еще одна прожитая жизнь. Книги по истории науки дают возможность "прожить" замечательные жизни выдающихся ученых. Эти книги не менее интересны и полезны, чем те, что относятся к мировой литературной классике.
6. Научные открытия подготовили эпоху Просвещения и явились причиной ее начала в середине XVII в. С тех пор фундаментальная наука способствует повышению качества населения, освобождая его от слепой веры и предрассудков, побуждая его сознательно восставать против произвола и насилия. В этом науке препятствуют все виды мракобесия, паразитирующие на невежестве людей, и поэтому заинтересованные в своем сохранении.
На основании научных трактатов пишутся учебники, а также научно-популярные статьи и книги. Появился особый жанр литературы — научная фантастика. Ее роль в просвещении общества очень велика. Она распространяет научные знания и готовит людей к жизни в условиях, в которых общество окажется после изобретения и внедрения в жизнь невиданных технических устройств и систем. Их функционирование основано на реальных или прогнозируемых достижениях фундаментальной науки.
7. Теоретические фундаментальные исследования часто имеют своим результатом нахождение общего основания у нескольких различных утверждений. Такое основание остается в науке, а его частные случаи и непосредственные следствия постепенно забываются. В качестве примера упомянем принцип наименьшего действия. Такие результаты обеспечивают регулярное сокращение текстов, излагающих научные теории. Это сокращение облегчает изучение наук и их приложений.
8. Результаты фундаментальных исследований, особенно эффекты, почти всегда вдохновляют изобретателей. Примеры этого приведены в разделе I. Там же отмечалось снижение плодотворности изобретательской деятельности в последней трети XX в. Оно объяснялось трудностями реализации изобретений. Результаты фундаментальных исследований позволяют развивать методы моделирования, в том числе компьютерного. У изобретателей скоро появится возможность реализовывать их идеи в виде компьютерных моделей. Разработка таких моделей не будет требовать существенных средств и времени. Поэтому изобретательством смогут вновь, как в былые времена, заниматься многие люди. Это станет важным фактором прогресса. Добавим, что на основе моделей можно будет наладить новую систему охраны авторских прав.
9. В разделе I показано, что с конца XVI в. ученые использовали специально для них изобретенные приборы. Таким образом фундаментальные исследования ставят перед промышленностью сложные задачи, решение которых приводит к развитию техники и технологий. В этом смысле фундаментальные исследования через приборостроение содействуют техническому прогрессу. Часть государственных средств, выделенных на развитие науки, попадает в передовые предприятия приборостроения. По сути, эти предприятия получают государственную
поддержку разработки и опытного производства все более сложных приборов и экспериментальных установок. Потом начинается мелкосерийное производство таких изделий для прикладных исследований в производственных лабораториях. Некоторые научные приборы, например термометры, со временем приходят в каждый дом.
10. Фундаментальные исследования определяют методику и технику прикладных НИР. Это происходит потому, что фундаментальные НИР ведутся на самой границе с неизведанным. В них все ново, в том числе и то, как поведут себя исследуемые объекты и средства наблюдения в их взаимодействии. Фундаментальные исследования часто содержат в себе прикладные. Например, конструктивные доказательства теорем существования решений являются обоснованиями методов нахождения этих решений. Другой пример приведен в той части раздела II, где идет речь о законе Видемана-Франца.
Мы выявили десять социальных ролей фундаментальной науки. Подчеркнем, что все они должны влиять на жизнь людей "здесь и сейчас", а не в каком-то отдаленном будущем. С запозданием фундаментальные знания приобретают только то социальное значение, которое определяется их использованием в изобретениях. Продолжительность такого запоздания зависит не от ученых, а от деятелей образования, просвещения и изобретателей. Запаздывание минимально, когда ученые, как Пастер и Ферми, сами делают изобретения на основе собственных открытий.
Заключение
Выяснив социальные роли фундаментальной науки, естественно задаться вопросом: играет ли фундаментальная наука эти роли? Оказывается, далеко не всегда. Например, за тысячелетия существования Ассирии и Древнего Египта науке не представилось возможности сыграть хоть одну из ее ролей. В этих странах знания не "разливались в массе публики", а были привилегией высших каст. Поэтому не организовалось то замечательное взаимодействие ученых и изобретателей, которое мы наблюдаем в истории европейской цивилизации с XVII в. по настоящее время. А без этого взаимодействия нет прогресса. Так мы отвечаем на вопросы типа: "Почему древние египтяне не изобрели автомобиль?"
В Китае до самого последнего времени науке отводилось совершенно не свойственная ей роль — противодействовать попыткам модернизации (см., например [7]). Поэтому развития китайской науки почти не заметно, а последнее китайское изобретение — зубная щетка из щетины — было сделано в 1498 г.
Чтобы наука могла играть свои социальные роли, необходима система просвещения, включающая систему образования. Необходимо
также, чтобы в обществе было согласие по всем принципиальным вопросам, относящимся к просвещению и образованию. Основная функция системы просвещения, имеющая отношение к развитию науки и соответствующему прогрессу общества, состоит в распространении знаний, преимущественно посредством научно-популярных книг и фильмов, а также музеев и выставок. Большое просветительское значение имеют популярные лекции ученых. О системе образования будет сказано ниже.
Отдельной заботой общества должно быть создание максимально благоприятных условий для изобретательства и вообще технического творчества. Весьма желательна также доступность разнообразных научно-фантастических книг и фильмов.
Все эти условия были выполнены в СССР в 50-е — 60-е гг. Тогда в стране вместе с системой образования действовала мощная и разветвленная система просвещения, подобной которой не было в истории. Читали лекции члены общества "Знание", массовыми тиражами издавалась разнообразная научно-популярная литература, в кинотеатрах и по телевидению показывали научно-популярные фильмы, действовали станции юных техников и юных натуралистов, различные кружки в домах пионеров и клубах — всего не перечислить. С нашей точки зрения, именно этим объясняется то, что в те годы в СССР были грандиозные технические достижения. Начавшееся в 70-е гг. уменьшение заботы государства о просвещении и образовании вызвало сначала застой, а потом и регресс. Что же будет дальше? Смогут ли наши наука и техника вновь пойти по путям развития? Для ответа на эти вопросы необходимо специальное исследование. В нем обязательно должны быть проанализированы неудачи Тайваня и ФРГ — стран, в которых, несмотря на вложения значительных средств, научно-технические комплексы так и не стали работать достойным этих стран образом. На наш взгляд, это объясняется излишней специализацией образования и недоразвитостью системы просвещения. В России эти факторы имеют еще большую силу, чем на Тайване и в ФРГ...
Заметим, что любознательность людей в разных странах и в разные времена примерно одна и та же. Необходимо, чтобы эта любознательность удовлетворялась наукой. Но наши ученые и популяризаторы науки уступили эту роль всевозможным шарлатанам, демагогам и журналистам. Они не только по-своему возбуждают и удовлетворяют любопытство людей, но и утешают тех, кто хотя бы слегка смущены, что не смогли воспринять даже небольшой фрагмент научной картины мира. Правда же, таким людям может быть приятно узнать из средств массовой информации, что они ничего не потеряли, так как подлинная истина раскрывается не наукой, а устами какого-нибудь "черт-те-что-лога".
Способна ли отечественная наука удовлетворять любознательность "простых" людей? Видно, что не может, потому что нет стандартного способа узнать, какие вопросы задаются природе нашими учеными и чем будут интересны результаты их исследований.
Говорят, что один лорд спросил Фарадея, зачем тратить время на такие пустяки, как изучение электрических явлений. Фарадей ответил, что наступит время, когда электричество будут облагать налогами. Обратим внимание, что Фарадей разъяснил только материальную пользу своих исследований и отметил, что она явится в неопределенном будущем. Наши ученые до сих пор так поступают. Когда кто-то спрашивает их о пользе фундаментальных исследований, то они почему-то полагают, что требуется указать именно материальные выгоды. Хорошим тоном считается показать, что вопрос обидный и свидетельствует о позорном невежестве спрашивающего. Дескать, нужно знать, что польза от каждого фундаментального исследования обязательно будет, но нескоро и неизвестно какая. Так можно получить реплику: "Ну тогда пусть вам в будущем и заплатят".
Одной из целей данной статьи было желание доказать, что фундаментальные исследования способны приносить пользу не в будущем, а именно в настоящее время, а в будущем пользу приносят не они, а основанные на них изобретения. Эти изобретения — плоды труда не ученых, а изобретателей. Утверждать иное, т.е. что, как говорилось в СССР, "наука становится непосредственной производительной силой", — значит выдвигать ложный аргумент в защиту науки. Такие аргументы опровергает жизнь, и тогда весь отстаиваемый тезис ставится под вопрос.
Научное сообщество должно стараться, чтобы фундаментальная наука исполняла свои социальные роли, а для этого ученые должны не только выполнять свои исследования, но и использовать все возможности, чтобы:
• выделять из результатов исследований то, что может удовлетворить любопытство;
• педагогически перерабатывать и популяризировать результаты исследований;
• способствовать выработке навыков к строгому мышлению;
• информировать общество о том, "как наука относится к своим задачам, как добывает она свои новые и прочные истины";
• перерабатывать информацию с целью сокращения ее формального количества;
• создавать для изобретателей мир компьютерных моделей и путеводители по нему;
• бороться с шарлатанством, невежеством и мракобесием;
• информировать общество и правительство, когда средства, вы-
деленные на фундаментальные НИР тратятся на прикладные НИР или на НТД.
Общество вправе ожидать от ученых, что они будут систематически давать примеры того, как их навыки к строгому мышлению применяются при обсуждении тех фактов, которые предъявляет жизнь. К сожалению, очень часто приходится поражаться, как некоторые наши ученые выступают на общественно значимые темы. Куда-то деваются все их понятия о научности, забота о полноте, истинности и убедительности суждений. Они позволяют себе то, чего никогда не позволили бы себе в научных публикациях — голословные или даже демагогические утверждения, подмену суждений мнениями, тезисы, свидетельствующие о том, что их авторы не разбираются в том, о чем судят (см., например, [1] и [20]). Неудивительно, хотя и весьма прискорбно, что все общество — от высшего руководства до "простых" людей — игнорируют так называемое мнение научной общественности.
Мы видели, что наука не может исполнить свои социальные роли сама, но лишь посредством просвещения, образования, изобретательства и научной фантастики. Насколько эти виды интеллектуальной деятельности помогают науке исполнять ее роли, зависит от того, как наука содействует им. Например, понятно, что нужно помогать творческому процессу изобретения. Но как? Это предмет фундаментальных исследований, относящихся к еще не оформившемуся разделу наук о человеке и обществе (см., например, [9]). Другой пример — образование. Оно играет ключевую роль во всем, что относится к установлению гармоничных отношений науки и общества. Поэтому нужно уделить образованию надлежащую часть данной статьи.
Наука поставляет знания, из которых формируются содержания учебных дисциплин. Но каким образом? Что выбрать для изучения, а чем можно пожертвовать? Как лучше всего преподать отобранный материал? Эти вопросы относятся к дидактике. Сейчас они особо актуальны, поскольку необходимы новые образовательные парадигмы, чтобы улучшить качество населения и повысить плодотворность научных исследований и изобретательской деятельности.
Согласно ФГОС ВПО на преподавание фундаментальных дисциплин отведено так мало времени, что они уже не могут служить основой для специальных дисциплин. Преподавателям этих дисциплин придется почти все объяснять самим. Таким образом, отрыв инженерной мысли от фундаментальных понятий и закономерностей, о котором говорилось в разделе I, будет увеличиваться. Но начали создаваться корпоративные университеты. Они готовят специалистов лучше, чем обычные вузы. Рано или поздно станет ясно, что государство должно тратить средства не на подготовку специалистов, а на базовое образование насколько возможно широких кругов общества. Думается, что в недалеком буду-
3 ВМУ, педагогическое образование, № 1
щем выпускники школ будут продолжать свое образование двумя ступенями: сначала в открытых, а затем в корпоративных университетах. Открытые университеты должны давать общее высшее образование и поэтому существовать в основном за счет государства, а корпоративные — преимущественно за счет хозяйствующих субъектов. Возможно, что государство сочтет целесообразным поддержать некоторые корпоративные университеты. Например те, которые готовят специалистов, требующихся в государственных учреждениях или способных решать важные социальные задачи. Возможно и то, что хозяйствующие субъекты будут частично или полностью финансировать или иным образом поддерживать некоторые открытые университеты. Например, чтобы их выпускники соответствовали каким-то особым требованиям некоторых корпоративных университетов к их абитуриентам.
Корпоративные университеты уже существуют, и их количество растет высокими темпами. Открытые университеты тоже существуют, но их количество пока почти не увеличивается. При реализации ФГОС ВПО в некоторых из наших вузов будут возникать все условия для создания при них открытых университетов. В других вузах таких условий возникать не будет. Все зависит от того, как будет происходить обучение бакалавров фундаментальным наукам на первых двух курсах. Возможны два варианта:
1) обучение по программам, которые являются лишь тривиальными адаптациями прежних к новым учебным часам, указанным в ФГОС ВПО;
2) обучение по программам, существенно переработанным с учетом социальных ролей фундаментальных наук.
Первый вариант — это продолжение движения в тупик. Второй позволит создать открытые университеты на руинах, в которые превратятся наши вузы, стремясь обучать бакалавров согласно ФГОС ВПО.
Различие этих вариантов обусловлено тем, что прежние программы содержали много материала, предназначенного служить основой для преподавания специальных дисциплин. Например, в курсе математики много внимания уделялось вычислению интегралов, решению уравнений и другим подобным техническим вопросам. Преподаватели специальных кафедр, составлявшие ФГОС ВПО, ясно дали понять, что они намерены все, что им нужно, объяснять сами. Для преподавателей фундаментальных дисциплин это дает уникальный шанс организовать обучение так, как это требуется, чтобы фундаментальные науки исполняли свои социальные роли. Для этого нужно включить в программы то, что интересно, что показывает, как наука относится к своим задачам и как добывает свои истины, то, что вырабатывает навыки к строгому мышлению и умение во всех науках отличать недосказанное от твердо усвоенного, истинное — от ложного. В обучении должны оп-
тимально использоваться информационные технологии. Педагогическая концепция такого образования подробно изложена в [21]. Конкретное содержание программ — предмет предстоящих исследований.
Выяснив социальные роли фундаментальной науки, нужно действовать так, чтобы фундаментальная наука исполняла эти роли, и разъяснять их обществу. Но на быстрое понимание рассчитывать не приходится, так как наговорено и написано слишком много глупостей (некоторые примеры приведены в [17]). Последствия этого предстоит устранять. К тому же язык современной науки далеко ушел от языка общества. Поэтому только талантливые популяризаторы и преподаватели способны объяснить обществу ценность фундаментальной науки. И им нужно всячески помогать, иначе наше общество скоро убьет фундаментальную науку, как петуха, за то, что он не несет яйца.
В заключение автор выражает глубокую благодарность профессору О.В. Зиминой за помощь при написании этой статьи и плодотворное обсуждение всех связанных с ней вопросов.
Список литературы
1. Авдулов А.Н., Кулькин А.М. Парадигма современного научно-технического развития. М.: ИНИОН РАН, 2011. 304 с.
2. Пирогов Н.И. Избранные педагогические сочинения. М.: Педагогика, 1985. 492 с.
3. Орд-Хьюм А. Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М.: Знание, 1980. 272 с.
4. Ютен С. Алхимики в Средние века. М.: Молодая гвардия, 2005. 244 с.
5. Гартман Ф. Жизнь Парацельса и сущность его учения. СПб.: Алетейя, 1998. 272 с.
6. Яновская М. Пастер. М.: Молодая гвардия, 1960. 368 с.
7. ПетровМ.К. Философские проблемы "науки о науке". Предмет социологии науки. М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2006. 624 с.
8. Волькенштейн М.В. Наука людей // Новый мир. 1969. №11.
9. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988. 368 с.
10. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ // Атомная энергия. 1986. Т. 61. Вып. 5.
11. ПисаревД.И. Школа и жизнь // Соч. Т. 4. СПб.: Изд-е Ф. Павленкова,
1894.
12. Абрахамс М. Шнобелевские премии-2. М.: АСТ, 2009. 288 с.
13. Тимирязев К.А. Луи Пастер // Гамалей Н.Ф., Мечников И.И., Тимирязев К.А. Пастер. М.: Изд-во АН СССР, 1946. 52 с.
14. Вернадский В.И. О государственной сети исследовательских институтов // Начало и вечность жизни. М.: Советская Россия, 1989. 704 с.
15. Платонов Г.В. Мировоззрение К.А. Тимирязева. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 487 с.
16. Келер В.Р. Сергей Вавилов. М.: Молодая гвардия, 1975. 320 с.
17. Арнольд В.И. Переориентация науки на "прикладные исследования" приведет к снижению интеллектуального уровня страны // В защиту науки / Отв. ред. Э.П. Кругляков; Комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией науч. исслед. РАН. Бюл. № 6. 2009. С. 63-74.
18. Грановский Т.Н. Лекции по истории Средневековья. М.: Наука, 1986. 427 с.
19. Белый Ю.А. Об учебнике Л. Эйлера по элементарной математике // Историко-математические исследования. 1961. Вып. XIV. С. 237-281.
20. Юревич А.В., Цыпенко И.П. Нужны ли России ученые? М.: Эдиториал УРСС, 2001. 200 с.
21. Зимина О.В. Дидактические аспекты информатизации высшего образования // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 20. Педагогическое образование. 2005. № 1. С. 17-66.
THE ROLE OF FUNDAMENTAL SCIENCE IN THE DEVELOPMENT OF SOCIETY
A.I. Kirillov
With the facts of the science history, engineering, technology and education, article describes the science changes over thousands of years, public attitudes toward science, and it's particularly use in different historical periods. Outlines the principles of financing for research, invention and scientific-technological activities. In detail explained role of fundamental science in society. The conclusions about the organization of the education system in which fundamental science will be able to fulfill our social role in society.
Key words: science, education, society, social roles, fundamental science.
Сведения об авторе
Кириллов Андрей Игоревич — доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики Московского государственного энергетического института (технического университета), член президиума и председатель секции компьютерной поддержки математического образования Научно-методического совета по математике Минобразования РФ, член Европейского общества инженерного образования (SEFI), организатор и научный руководитель проекта EduXXI. E-mail: [email protected]
