XXI век - развитие или деградация человечества
Балакирев В. Ф. 1 , член-корреспондент РАН,
Арюков И. И. 2 , Балакирев С. В. 3
1 Институт металлургии Уральского отделения РАН,
2 Уральский финансово-юридический институт,
3 Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ
В качестве основного критерия анализа темы авторы выбрали состояния (изменение) жизненного уровня среднестатистического человека планеты. Для этого будут рассмотрены потребляемые мировым сообществом для жизнеобеспечения природные ресурсы, приходящиеся на одного человека:
— атмосфера (кислород),
— гумус (плодородная почва),
— вода питьевая,
— полезные ископаемые, включая топливно-энергетический комплекс,
— экология - среда обитания человека.
Если объем потребляемых ресурсов на одного человека будет увеличиваться, что будет обуславливать рост его жизненного уровня, в этом случае XXI век - век прогрессивного развития человечества; в альтернативном исходе - XXI век станет веком дальнейшей деградации человечества.
Демографы (демография - наука о народонаселении) прогнозируют к 2050 году увеличение народонаселения планеты Земля в 1,5 раза, т.е. до численности 9 - 9,5 млрд. человек.
При этом земной шар, естественно, в 1,5 раза не увеличится, а природные ресурсы, естественно, существенно уменьшатся вследствие их активного потребления человечеством.
В настоящее время при 6 миллиардном населении одна треть его устойчиво голодает, т.е. регулярно недополучает нужные организму питательные вещества и третья часть населения испытывает постоянную нехватку питьевой воды, причем вторая треть — употребляет некачественную воду, не отвечающую санитарным нормам. Стала « расхожей» не то шутка, не то тяжелый прогноз о том, что скоро человечество будет воевать не столько за нефть, сколько за питьевую воду.
Резко сократились объем и распространенность на Земном шаре гумуса (органического вещества почвы, отличающимся высоким плодородием) - источника растительной пищи для человека и животных.
Так же резко сократилось в водной среде, и прежде всего в мировом океане, количество планктона (совокупности водных организмов) - источника генерации кислорода. Активно сокращается площадь растительного мира (особенно лесов) - тоже источника кислорода. При этом постоянно увеличивается его потребление. Для интереса, например, двигатели пассажирского самолета, пересекающего Атлантику из Европы на Американский континент, расходуют около 100 тонн кислорода.
На основе подсчета природных ресурсов планеты высказывается предположение: запасов углеводородов осталось на 30-40 лет, пригодной для употребления воды - на 50-60 лет, пищи (при нынешней демографической динамике) - на 80-100 лет… Такой ограниченный размер сроков, в принципе, характерен и для других « источников жизни».
Идет постоянная борьба (включая и военную) за передел источников природных ресурсов: топливно-энергетических - нефть, газ, уголь; рудных месторождений химических элементов - железа, цветных и редких металлов и других элементов.
Налицо бессилие человеческого сообщества управлять своим развитием и устанавливать разумное отношение к природе, т.е. создать « такую систему организации общества, при которой удовлетворение потребностей нынешнего поколения происходит не в ущерб возможностям потребления будущих» (Британская энциклопедия). Подтверждением этого бессилия следует считать резолюции обоих Всемирных саммитов ООН по устойчивому развитию.
Первый саммит - Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, Бразилия, 1992 г.): за последующие 10 лет практически не было выполнено ни одно из принятых на нем конкретных решений.
Вот почему устроители второго саммита (Йоханнесбург, ЮАР, август 2002 г.) рекомендовали не принимать никаких деклараций, устанавливающих конкретные цели и сроки, а отдать приоритет новому формату - глобальному, при этом не раскрывая, что это значит. Однако, интересно отметить, что второй саммит направление - водная среда и ее рациональное бережное использование - обозначил как главную проблему в мире сегодня.
Надежды академика В.И.Вернадского, сформулировавшего в начале XX века идею эпохи Ноосферы (разума) и надеявшегося на « повзросление» человечества, которое будет жить в полной гармонии с природой как ее естественная составляющая, на сегодняшний день не оправдались.
Мнение академика Н.Н. Моисеева прямо противоположно: борьба за природные ресурсы будет продолжаться и … вряд ли в этой борьбе не будут задействованы все соответствующие средства, которыми располагает человек.
В мире наблюдается парадоксальное явление - с ростом интеллекта человеческого общества и, как следствие, накоплением объективных закономерностей его существования и развития, казалось бы, должно иметь место усиление роли объективных и ослабление субъективных факторов в жизни общества и его управлении. Однако, в реалии, все наоборот, — идет процесс не ослабления роли субъективного фактора в жизни общества и его управлении, а, напротив, — его усиление, что вызвало соответствующее глубокое падение глобальной общечеловеческой морали.
Отсюда гигантское драматическое следствие - в мире в целом резко упал уровень профессионального руководства человеческим обществом (и в каждом государстве в отдельности) в соответствии с общим падением морали в мировом масштабе. И этот процесс будет усугубляться в XXI веке. А причина этого парадоксального явления проста - отчаянная борьба за ресурсы выживания, в которой для достижения цели все средства « хороши» и в том числе, а может быть в первую очередь, сугубо аморальные.
Ухудшается генофонд человечества. Это связано с ухудшением условий жизни населения (низкое качество воздуха, воды, почвы, питания), что ведет к снижению его сопротивляемости к внешним воздействиям - неблагоприятным изменениям среды обитания (природа, производственные условия, экологический кризис и др.) со всеми вытекающими отсюда тяжелыми социальными последствиями (высокая заболеваемость и смертность, сокращение продолжительности жизни, потеря трудоспособности и творческого потенциала, массовые нервные стрессы и др.). Постоянные военные конфликты и борьба за власть уносят наиболее здоровую часть общества, которое при этом « обогащается» слабыми индивидуумами с плохим генофондом. Ведущие экологи мира постулируют коллапс (предгибельное состояние человеческого общества) через 40-50 лет: начнется необратимая мутация генного кода человека, если уничтожение природы будет идти современными темпами.
« Золотой миллиард» - это двадцать девять развитых стран (1 ,2 млрд. человек), включая знаменитую „семерку“ (США, Канада, Великобритания, ФРГ, Франция, Италия, Япония), членов Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), владеет более 80% общемирового валового продукта, а удельное потребление минерального сырья в них (в расчете на 1% населения Земли) почти в 8 раз превышает уровень потребления в слаборазвитых странах и в 3,8 раза - в других странах.
Соотношение доходов 20% населения земного шара в богатейших странах и 20% населения беднейших стран: 30:1 - в 1960 г., 60:1 - 1990 г., 74:1 - 2000 г.
К началу 1991 года на 1/5 мирового народонаселения (развитые страны) приходилась приведенная в таблице доля « жизненных благ».
Показатели уровня жизни в развитых странах мира (1991 г.), %
Показатель |
В странах с наибольшим доходом |
В беднейших странах |
Мировой ВВП |
||
Мировые экспортные рынки |
||
Прямые иностранные инвестиции |
||
Имеющиеся в мире телефонные линии |
Эти показатели практически не улучшились для беднейших стран к настоящему времени.
Столь высокие темпы неравенства, как это следует из вышеприведенных данных, вызывают устойчивое нарастание недовольства слаборазвитых стран. Это прозвучало в резкой форме на втором саммите ООН в Йоханнесбурге и на азиатско-европейской встрече в Таиланде в 2003 г.
« Глобализация мира угрожает высокой криминогенностью. Обострение проблемы занятости сделает реальностью прогнозы о действии схемы 20:80, когда 20% населения будет востребовано, а 80% — избыточно со всеми вытекающими отсюда криминогенными последствиями. Расширение рынков финансовых спекуляций поставит на грань финансового краха и криминальной анархии любую неугодную страну. Усиление роли транснациональных компаний и наднациональных образований, руководствующихся собственными корыстными интересами, снизит возможности национальных правительств по поддержанию правопорядка, что будет способствовать росту и транснационализации преступности» .
Следует так же обратить внимание на возможную роль природных катаклизмов на обстановку в XXI веке. Смена климата - глобальное потепление, глобальное похолодание, засухи, широкомасштабные наводнения, землетрясения, экологические кризисы и т.п. будут осложнять обстановку в мире, создавать конфликты между государствами, обострять борьбу за оставшиеся после катаклизмов средства существования.
Таким образом, уже сейчас, когда население Земли только 6 млрд. человек, сложилась напряженная обстановка во взаимоотношениях между развитыми и бедными странами, а также внутри благополучных стран, вследствие разного жизненного уровня населения и в борьбе за жизненные ресурсы.
А что же будет, когда население планеты увеличится в полтора раза?
Среди некоторой части людей - оптимистов и идеалистов, а также склонных к теологическому мышлению, циркулирует мнение о необходимости создания международного центра « Коллективного Разума» по спасению человечества по аналогии, как считают „знатоки“, с „Космическим Коллективным Разумом“, который, якобы, управляет всем, всем на свете, в том числе, и всеми процессами и людьми на нашей Земле. Создать, так сказать, международную экономико-организационную систему.
Многолетний опыт работы Организации Объединенных Наций (ООН) показал необычайную сложность (а во многих случаях просто невозможность) состыковать и объединить интересы почти двухсот пятидесяти государств Земли, состоящих из тысяч наций и национальностей, групп, резко отличающихся по своему положению и природным возможностям на Земном шаре, а также по уровню своего развития.
Тем не менее, надо стремиться создавать различные международные организации, которые бы стремились хоть как-то ослаблять напряженность между народами, но при условии, что они не будут служить интересам отдельных влиятельных мировых и национальных группировок (экономических, финансовых, территориальных, политических, национальных и т.п.) мира.
Таким образом, налицо устойчивая тенденция уменьшения потребления « жизненных ресурсов» одним статистическим человеком планеты. Эта тенденция будет обостряться в XXI веке в связи с активным ростом народонаселения. При этом развивающийся научно-технический прогресс с его высокими технологиями не сможет „переломить“ эту тенденцию, поскольку в науке не предвидится каких-либо сверхрадикальных открытий (типа атомной энергии), способных вывести человечество на принципиально новую орбиту устойчивого развития. Следовательно, XXI век - век устойчивой деградации человечества.
Возникает естественный вопрос: а каково будет положение России в мировом сообществе в этих условиях острой конкурентной борьбы « за жизнь» в XXI веке.
После искусственного развала СССР, занимавшего шестую часть суши, на долю России, тем не менее, осталась более восьмой части суши (17 млн. кв.км) с населением всего 145-150 млн. человек, которое, к великому сожалению, непрерывно сокращается (в условиях нынешнего социального кризиса 1,5-2 млн. человек умирает в год сверх естественной нормы), угрожая катастрофическим опустением территории, а значит ее беззащитностью; четверть мировых лесных ресурсов, а также около половины территории, не тронутые хозяйственным освоением, что в растущей степени обеспечивает глобальную стабилизацию биосферы планеты; 20% мировых запасов жидкой пресной воды; неограниченные (если учесть еще неоткрытые месторождения) запасы полезных ископаемых минеральных веществ. А по количеству учтенных запасов и разнообразию полезных ископаемых Россия занимает ведущее положение в минерально-сырьевой базе мира. В недрах России сосредоточено: 13% мировых запасов нефти; 35% — газа, 12% — угля, 27% — железных руд, значительная часть запасов золота, алмазов, цветных и редких металлов. Валовая потенциальная ценность выявленных и разведанных по состоянию на 01.01.1995 г. запасов полезных ископаемых России многократно превышает суммарную ценность всех остальных природных ресурсов и основных фондов страны и составляет около 30 трлн.долларов. Доля России в общем мировом горно-промышленном производстве в 1994 г. превышала 14%.
Россия с ее разнообразным климатом и растительным миром, огромной территорией, сохраняющей первоначальное естественное состояние, является резервом устойчивости всей биосферы планеты и как глобальный экологический донор играет и в будущем будет играть определяющую роль в поддержании глобального экологического равновесия. Все вышеперечисленные природные богатства России оставляют за ней важнейшие приоритеты в международной деятельности по обеспечению устойчивого развития человечества.
Предпоследний император России Александр III перед своей смертью сказал своему наследнику - последнему императору России - Николаю II: « Сынок, нас не любят, потому что мы большие». Этой мудрой фразой четко определено на века, пока существует Россия, отношение к России всего окружающего нас мира (всех стран мира, особенно соседей и в первую очередь Европы). На Россию, мягко говоря, смотрят как подвыпившие мужички на красивую женщину - сугубо потребительски, хищно, только с одной целью - что-то (территорию или ее богатства) отнять.
Это враждебное отношение (политика) к России будет резко обостряться с астрономическим ростом населения планеты и борьбою за жизненные ресурсы. В качестве иллюстрации следует привести сегодняшнюю политику США по отношению к нашему государству, (кратко и главное). США, осуществив развал СССР изнутри в результате победы в « холодной войне», в настоящее время формируют второй этап разгрома (развала на части) уже нынешней Российской Федерации (по аналогии с Югославией) как дальнейшую политику США, направленную на решение „российского вопроса“.
Усиленно навязывается мировому общественному мнению идея о том, что Российская Федерация есть несостоявшаяся страна, государство, терпящее бедствие, в принципе не способное противостоять военному и политическому господству единственной сверхдержавы Нового мира. Но поскольку на территории России имеются жизненно важные интересы Соединенных Штатов, вооруженные силы США и, прежде всего, ВВС, должны быть готовы к вовлечению в разрешение любых конфликтов на российской территории, где бы они не возникали. Циничная откровенность о планах интервенции в Россию! В соответствии с этими планами в США провозглашен курс на экономическую, политическую и социальную дестабилизацию России, подрыв российского оборонного потенциала и, прежде всего, ракетно-ядерного, понижение ее международного статуса, вплоть до удаления из Совета Безопасности ООН.
Одновременно с этим враждебным для России курсом в США резко возросли темпы модернизации всего комплекса ее вооруженных сил, и прежде всего, наступательного характера, в особенности, развертывание новейших систем высокоточного оружия, в том числе космического. И это в условиях окончания « холодной войны», когда Россия активно разоружается, освобождаясь, в частности, от таких видов оружия массового уничтожения, как химическое и бактериологическое, которое, в принципе, можно было бы противопоставить военным угрозам США.
Военные аналитики считают, что в 2010 году США достигнут наибольшей боеготовности при наинизшей боеготовности России. Состояние постоянной мобилизованности вооруженных сил открывает для США путь к войне с Россией, точнее к одностороннему внезапному удару в 2010 году.
Страны Европы и « золотого миллиарда», являющиеся военными и экономическими союзниками США и идущие в фарватере политики США, безусловно, являются стратегическими противниками России.
Что делать родной России, нашему дорогому Отечеству в этой сегодняшней ситуации и в предстоящей грозящей перспективе? Прежде всего, - иметь достаточные, а лучше хорошие, отличные вооруженные силы. Но для этого надо иметь соответственно могучую экономику, способную обеспечить армию современным снаряжением. Сейчас разрушенная пресловутой « перестройкой» и проклятыми „реформами“ экономика этого сделать не может. Промышленность и сельское хозяйство в упадке. Вооруженные Силы сегодня опираются на технику советского периода времени, уже устаревшую во времени.
« Никакой реструктуризации экономики на высокотехнологичной основе, никакого инновационного бума в результате денационализации и разрушения архаичной плановой системы в России не произошло, наоборот, научно-технологически страна деградировала» . Все это привело к резкому падению жизненного уровня населения.
В России доля доходов 20% самых богатых, по меньшей мере, в 10-15 раз выше доходов 20% самых бедных граждан. В результате по индексу развития человеческого потенциала Россия в 1997 году занимала 71 место в мире; на сегодняшний день эта ситуация не улучшилась. В настоящее время « в России 32,5% населения имеет среднедушевой доход до 3 тыс.руб. в месяц (около 100 долл.США), у 42,3% месячные доходы составляют от 3 до 7 тыс. руб. и только у 25,5% — более 7 тыс. руб. на человека в месяц. На долю 10% наименее обеспеченного слоя населения приходится только 2% общего объема денежных доходов, в то время как 10% наиболее обеспеченных граждан располагают 30%. … Пятая часть работающего (!) населения не может обеспечить себе прожиточного минимума (такова зарплата)…. При такой дифференциации доходов невозможно говорить о гражданском обществе, о национальной идее» .
« В ближайшие годы вряд ли сократится беспрецедентный разрыв между бедностью и богатством в мире и в России. По разным оценкам, децильный коэффициент в нашей стране колеблется в пределах 1:30 - 1:100 при социально терпимом 1:4 и социально неблагоприятном 1:10. Трудно ожидать в России и торжества конституционного принципа равенства всех граждан перед законом и судом. Между тем попрание социальной и правовой справедливости - источник экстремизма, терроризма, революций» .
Академик Петраков Н. Я. заключает « России извне навязана такая схема интеграции страны в мировое экономическое сообщество, в рамках которой она должна выполнять функцию сырьевого придатка высокотехнологичных экономик», а „российские деньги должны быть заморожены, отсечены от реальной экономики“ .
В России в последние годы термин « устойчивое развитие», в основе которого лежит оптимальная экономическая система, как и всевозможные программы устойчивого развития, стал слишком широко распространенным и потому в силу расплывчатости просто обесценился. Надежды на саморегулирование развития российской экономики при открытии шлюзов рыночных отношений оказались тщетными. Диспропорции в хозяйственном комплексе, уровне жизни населения страны столь велики, что грозят целостности страны и устойчивости национальной экономики как системы. Активно формируется мнение не только о целесообразности, но и необходимости государственного регулирования социально-экономическим развитием страны как на макроуровне, так и мезоуровне и даже территориальном микроуровне.
Для того, чтобы выйти из этой глобальной ситуации надо перейти на смешанную экономику в рамках теории конвергенции (рыночный социализм, ориентированный на ноосферное развитие), а именно: основополагающие отрасли экономики - топливно-энергетические (нефть, газ, уголь), отрасли тяжелой промышленности - горно-металлургический комплекс, химическая, отрасли тяжелой промышленности - машиностроение, все виды транспорта: железнодорожный, морской, речной, воздушный - вернуть в государственную собственность, т.е. сделать народной, как было прежде. В этом случае госбюджет вырастет, по меньшей мере, втрое со всеми вытекающими отсюда положительными возможностями для финансирования развития промышленности, сельского хозяйства и решения социальных проблем. Для оздоровления общества и увеличения бюджета на 30-40% алкогольную промышленность и реализацию ее продукции вернуть в государственную собственность.
Остальные виды производства оставить в секторе частной инициативы. И, конечно, запретить вывоз капитала за границу, где российский капитал « работает» на интересы наших конкурентов и противников. Капитал, который уже вывезен за границу и исчисляется сотнями миллиардов американский долларов и который фактически принадлежит российскому народу, вернуть на его родину, в Россию, для подъема экономики и обеспечения социальных нужд.
Пойдет ли нынешнее руководство страны на это?
Нет!!! Ибо оно является слугой российского криминального крупного капитала.
Ленин говорил: « Всякое буржуазное правительство - это группа приказчиков крупного капитала» (приказчик - это продавец (мужчина) за купеческим прилавком). К тому же члены верховного руководства Российской Федерации всех лет лично участвовали и участвуют в приватизации (точнее, ограблении) и переделе народной социалистической собственности, а потому лично заинтересованы в сохранении нынешнего положения в государстве.
Так что же ожидает нашу Родину в этой ситуации в первой половине XXI века, когда в мире резко возрастает борьба за выживание, а в Российской Федерации так называемая « перестройка» и гибельные „реформы“ под руководством собственной власти и Президентов страны обернулись развалом ее территории, развалом экономики на основе ограбления трудового народа и отчуждения его от им же созданной собственности, потерей гуманистической идеологии (морали) людей? Результат похуже действия любых оккупантов!
При этом нынешнее руководство страны не имеет программы реального вывода страны из катастрофического кризиса!
Ответ, на взгляд авторов, может быть таков: Если страна не встанет на путь смешанной экономики, когда ее основополагающие отрасли не перейдут под государственное управление (о чем было сказано выше), Россию ожидает коллапс (возможно, даже в пределах ближайших 10 лет), т.е. распад на отдельные территориальные « куски», находящиеся под иностранным контролем. Уже сейчас в западной печати публикуются карты территориального раздела Российской Федерации на мелкие государства и ведется активное обсуждение в средствах массовой информации этой темы как решенного вопроса. Если страна перейдет на путь смешанной экономики, то лет через 20-25 можно ожидать достижения социалистического уровня валового производства, бывшего перед спровоцированным развалом СССР. Это обеспечит безопасность России в широком смысле этого слова. В этом случае мы сможем „пережить давление“ 9,5 млрд. населения планеты, защитить свои территориальные и природные ресурсы, одним словом, сохранить государственность и приумножить ее могущество.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В 1952 году за полгода до смерти И.В.Сталин писал: « … Реформы неизбежны, но в свое время. И это должны быть реформы органические, …опирающиеся на традиции при постепенном восстановлении Православного самосознания. Очень скоро войны за территории сменят войны „холодные“ — за ресурсы и энергию. Нужно быть готовыми к этому. Овладение новыми видами энергии должно стать приоритетным для наших ученых. Их успех - залог нашей независимости в будущем» .
Человечество в целом и каждая страна в отдельности будут встречать и преодолевать многочисленные кризисы, взлеты и падения - это путь непрерывных поисков, а не устойчивое развитие. К этому надо быть готовым. И тем не менее нужно помнить, что провозглашенное в мировом сообществе Устойчивое Развитие - это сегодня выбранный человечеством путь к Ноосфере (Разуму).
Проблемы будущего развития человечества в конечном счете неизбежно приведут его к необходимости формирования Сферы Разума (ноосферы), в рамках которой мерилом национального богатства будут духовные ценности и знания человека, живущего в гармонии с окружающей природной средой. При этом, с одной стороны, добиться полной гармонизации развития общества и природы только в России или в какой-либо другой стране будет невозможно.
С другой стороны, практическая реализация реальной и продуктивной взаимосвязи если не всех, то значительной части стран в решении проблемы мирового устойчивого развития крайне проблематична.
Общее представление о развитии России в будущем в значительной мере будет определяться не только ее собственными действиями в области устойчивого развития в первой половине XXI века, но и общим продвижением в решении данной проблемы в масштабах всей планеты. Объективно слишком велика всесторонняя значимость России в мировом сообществе, а это значит, что она неотрывно связана с его существованием.
Достаточно полная гармонизация развития экономики, общества и природы возможна только на путях, реализующих идеи В.И.Вернадского о Ноосфере.
ЛИТЕРАТУРА
- Петраков Н. Я. Нефть: благо или проклятие России? // Вестник Российской академии наук, 2006, т.76, №4, с.291-295.
- Кудрявцев В. Н., Лунеев В. В., Петрищев В. Е. Терроризм и организованная преступность в условиях глобализации // Вестник Российской академии наук, 2005, т.75, №1, с.3-9.
- Вахания В. Личная секретная служба И.В.Сталина (стратегическая разведка и контрразведка). Сборник документов. М.: Изд-во Сварогъ, 2004, с.416.
Согласно Закону РФ государственная научно-техническая политика осуществляется исходя из следующих основных принципов:
Признания науки социально значимой отраслью, определяющей уровень развития производительных сил государства;
Гарантии приоритетного развития фундаментальных научных исследований;
Интеграции научной, научно-технической и образовательной деятельности на основе различных форм участия работников, аспирантов и студентов вузов в научных исследованиях и экспериментальных разработках посредством создания учебно-научных комплексов на базе вузов, научных организаций академий наук, имеющих государственный статус, а также научных организаций министерств и иных федеральных органов государственной власти;
Поддержки конкуренции и предпринимательской деятельности в области науки и техники;
Развития научной, научно-технической и инновационной деятельности посредством создания системы государственных научных центров и других структур;
Концентрации ресурсов на приоритетных направлениях развития науки и техники;
Стимулирования научной, научно-технической и инновационной деятельности через систему экономических и иных льгот.
Развитие науки обеспечивалось принятым Законом «Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» . В нем констатировалось, что важнейшими направлениями государственной политики в области развития науки и технологий являются:
1)развитие фундаментальной науки, важнейших прикладных исследований и разработок;
2)совершенствование государственного регулирования в области развития науки и технологий;
3)формирование национальной инновационной системы;
4)повышение эффективности использования результатов научной и научно-технической деятельности;
5)сохранение и развитие кадрового потенциала научно-технического комплекса;
6)интеграция науки и образования;
7)развитие международного научно-технического сотрудничества.
В Российской Федерации управление научной и научно-технической деятельностью осуществляется на основе сочетания принципов государственного регулирования и самоуправления.
Документами Правительства России провозглашена необходимость дальнейшего развития науки .
Ясно, что в условиях развивающейся экономики сразу не получится сформировать оптимальные условия развития науки. Так, уже сегодня при разработке программ инновационного развития крупнейших компаний с государственным участием выдвинуты требования вовлечения в их деятельность научных организаций и вузов, наличия долгосрочных планов, формируемых в том числе в рамках технологических платформ.
Все программы требуют большого финансирования. Но каждый уровень управления (Правительства России, субъекта федерации, конкретного НИИ и конкретного научного работника) понимает необходимый объем финансирования по своему.
Один из вариантов оценки часто понимают исходя из формулировки классической максимы Канта: "В каждой науке столько науки, сколько в ней денег". Это далеко не бесспорная точка зрения. Эффективность науки в стране можно оценить в двух аспектах - прикладном (экономика, технологии) и собственно научном [По синусоиде вниз Л. Радзиховский .04.06.2013. "Российская газета" - Федеральный выпуск №6094 (118) ].
По первому параметру ВВП России превышает ВВП Англии, Франции, чуть уступает Германии. Но вклад нашей страны в современную высокотехнологичную экономику минимален.
В России живет 2% населения мира, страна дает 3% мирового ВВП - но, по разным оценкам, доля России в мировом экспорте высоких технологий колеблется от 0,1% до 1%. Наиболее частая оценка - 0,3- 0,5%. Главная статья - экспорт оружия (17% мировой оружейной торговли - 17%, больше 10 млрд долл.). При этом объем сырьевого экспорта России - 370 млрд, а мировой рынок хай-тека оценивается в 6 трлн долл. Т.е. к высокотехнологической, постиндустриальной экономике XXI века наша страна имеет малое отношение. Если экономика Юго-Восточной Азии, США, ЕС развивается, в основном в шестом технологическом укладе, то наша - в четвертом-пятом. Отставание реально на 40-50 лет.
Мировые расходы на научные исследования в 2008 г. выглядели следующим образом: США - 34%, ЕС - 24%, Япония - 14%, КНР - 4%, Россия - 1.4%.
ВВП США составляет 20%, ЕС - 23%, России - 3% от мирового ВВП. Т.о. доля расходов США на науку почти в 1.5 раза превышает их вес в мировой экономике; экономический вес ЕС пропорционален их доле в мировых научных расходах; ну а у России доля расходов на науку в полтора раза меньше нашей доли в мировом ВВП.
Параллельно росту расходов на науку сокращалось число научных работников.
С 1990 по 2008 год число научных сотрудников в России (за 1990-й взяты данные по РСФСР) сократилось с 1 млн до 375 тыс. Если в 1995-м в США было 1050 тыс. научных сотрудников, а в 2007-м - 1400 тыс., в ЕС, соответственно, 950 тыс. и 1300 тыс., в Китае - 500 тыс. и 1450 тыс., то в России - 600 тыс. и 450 тыс.
Несмотря на разброс в цифрах, тенденция очевидна. В мире число научных работников растет, в России - падает.
Уходит не только балласт, часто выбывали и лучшие. Прежде всего те, кто эмигрировал, чтобы работать в западных университетах. По разным подсчетам, уехали порядка 30 000 ученых. Главный удар пришелся на 1989-1991 годы, когда шлюз открыли, но плавная утечка мозгов продолжается непрерывно. Чтобы оценить масштаб интеллектуальной катастрофы, достаточно вспомнить, что из Германии в 1933-1938 годах уехали не больше 1000 ученых, а немецкая наука до сих пор ощущает последствия!
За последние годы ушли из жизни Нобелевские лауреаты Басов, Прохоров, Гинзбург, академики Лихачев, Ладыженская, Гаспаров, Аверинцев... Новых фигур такого масштаба практически нет.
То же относится к сотням, тысячам ученых меньшего калибра, но дававших идеи, смысл, определявших уровень своих лабораторий и институтов. Страшный разрыв поколений, это главная беда нашей науки, где сохраняются могикане от 70 и старше и есть стайки молодежи 22-25 лет. А центральное, самое важное и сильное звено - от 30 до 50 лет - выпало. Лишь около четверти сотрудников РАН - моложе 40 лет...
С 2000 по 2009 год государственные расходы на РАН выросли номинально в 10 раз (с 5 млрд до 50 млрд руб.), даже с поправкой на инфляцию и реальную покупательную способность рубля выросли не менее чем в 5 раз. Общий бюджет РАН в 2009 г. - свыше 3 млрд долл. Для сравнения - бюджет Общества Макса Планка (немецкая АН) - около 2 млрд долл.
Эффективность трат можно оценить также по публикациям. Доля США в мировых научных публикациях - 29%, доля ЕС - 33%, Японии - 7,8%, Китая - 5,9%, России - 2%. Если считать конечным продуктом научную статью, то в США деньги тратятся в полтора раза менее эффективно, чем в Европе, в Японии и Китае еще менее эффективно. В России КПД выше, чем в этих странах, но ниже, чем в Европе.
При этом доля России в мировых научных публикациях только сокращается! В 1995-м эта доля составляла 3,9%, в 2000 г. - 3,4%, в 2007 г. - 2,4%! То есть реальные расходы вырастают в 5 раз, а доля публикаций уменьшается больше чем в полтора раза!
Если бы доля России в мировой науке, в мировом высокотехнологичном производстве и правда составляла те самые 2.4%, что наша доля в научных публикациях, - это был бы гигантский успех, колоссальный модернизационный прорыв.
На самом деле при 2% мировых расходов на науку и 2% мировых публикаций доля России на мировом рынке высокотехнологичной продукции - 0,3-0,4%! А доля США, с их 35% расходов на науку на рынке высоких технологий - те же 35-40%! США регистрируют треть патентов в мире, а РФ - 0,3-0,5%! Это оценка подлинного масштаба отставания (см. рис.1.5).
Рис. 1.5. Оформление патентов российскими учеными
Если брать оценку научного сообщества, зафиксированную в премиях, почетных званиях и т.д., то Россию на мировой научной карте почти не видно.
В мире кроме Нобелевской есть еще десятки международных высокопрестижных премий - Вольфа, Киото, Кроуфорда, Шао, Файсала, Филдса, Абеля, Дирака, Ласкера, Тьюринга, Геделя и т.д. Каждый год избираются иностранные члены самых элитных Академий мира - Королевское общество (Лондон), АН США, Франции и т.д., почетные доктора лучших университетов - Кембридж, Гарвард и т.д.
В целом, за период с 2008 по май 2013 из 5 млн научных сотрудников в мире около 500 получили такие высшие знаки признания коллег. Больше половины работают в США (или в основном в США), но в каждой большой стране ЕС таких ученых десятки, как и в Японии. Догоняет КНР. Из России - 3 человека (академики Л.Д. Фаддеев, А.А. Старобинский, доктор наук математик А.Г. Кузнецов) из 48.000 научных сотрудников РАН. "Полувернулся" в РФ лауреат медали Филдса, профессор Женевского университета С.К. Смирнов, получивший мегагрант в Петербурге. При этом высших наград удостоены не менее 18 чел. из 30-40 тыс. ученых, эмигрировавших из СССР-РФ, или просто работающих в основном за границей.
Однако российская наука живет. Как всегда, как было еще в СССР, катастрофа не в самой фундаментальной науке, а во внедрении. Наука в РФ не коррелирует с экономикой. Экономикой научные разработки в принципе не востребованы, а то немногое, что нужно - почему-то проще и часто дороже купить за границей!
Как говорит известный предприниматель Тарасов, в своё время аналитики подсчитали, какой потенциал был накоплен советской наукой. Оказалось, что если бы внедрили только изобретения, сделанные до 90-го года, – ничего больше не разрабатывая, то Россия и вообще всё человечество могли бы благополучно развиваться ещё 100 лет. Недаром японцы в своё время собирались купить все заявки на изобретения, зарегистрированные в ВНИИ Государственной патентной экспертизы. Но в Советском Союзе всё это оставалось на полках. Причина была простой: наука в СССР существовала последние десятилетия ради самой науки. Люди защищали диссертации, чтобы повысить свою зарплату, получить престижную должность. А внедрением практически никто не интересовался. Это не давало денег, нельзя было приватизировать собственные изобретения, и даже существовало юридическое право государства изъять у авторов любое изобретение в свою пользу, например, присвоив ему категорию «народнохозяйственное значение».
После 91-го года 50% учёных уехали за рубеж. Из оставшегося 50-процентного научного потенциала в России 25% пошли торговать, чтобы выжить, а ещё десять просто бросили занятие наукой, полностью отчаявшись из-за своей ненужности, их результаты украдены или устарели, они едва сводят концы с концами. Итого: от прежней науки у нас осталось 15%.
В 2009 году в мире было зарегистрировано 155 тыс. патентов. Из них российских – только 500 ; 44 тыс. – американских. В 2010 году 22 крупнейшие российские компании получили около одной тысячи патентов , а одна IBM запатентовала 5 тыс. изобретений.
Знаменитый учёный Пётр Капица как-то заметил: «Затраты на всю советскую науку окупил один Лев Ландау. Но он бы не появился, если бы не было соответствующей среды». А сегодня такой среды в России нет.
Что сделали за это время западные страны? Поставили цель: ни одна полезная идея не должна пропасть для общества! Это не просто лозунг, а конкретная правительственная задача. На Западе поняли: рынок интеллектуальной собственности – это единственная возможность для прогресса человечества. Никакая нефть или природные ресурсы не способны этого обеспечить и приносят на порядок меньшую прибыль!
Одним из Указов Президента Российской Федерации от 24 мая 2011 г. N 673 "О Федеральной службе по интеллектуальной собственности". Опубликовано 26 мая 2011 г. Вступает в силу 26 мая 2011 г. создана Федеральная служба по интеллектуальной собственности. Она является правопреемником Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, а также правопреемником Министерства юстиции Российской Федерации в части, касающейся правовой защиты интересов государства в процессе экономического и гражданско-правового оборота результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ военного, специального и двойного назначения, в том числе по обязательствам, возникающим в результате исполнения судебных решений
Цель - создать целостный и эффективный механизм распоряжения правами государства на результаты интеллектуальной деятельности и их защиты за счет четкого распределения функций органов власти.
Как видно из сказанного, российская наука живет. Начинают создавать новые формы ответственного взаимодействия науки, высшей школы и промышленности. Один из примеров – это технологические платформы.
Процесс формирования Европейских технологических платформ (ЕТП) начался в 2001 году, когда было признано необходимым не только добиваться увеличения инвестиций в НИОКР, но и обеспечить их координацию на общеевропейском, национальном и региональном уровнях.
Замысел Европейских технологических платформ был официально определен в конце 2002 года в документе Евросоюза под названием “Промышленная политика в расширившейся Европе” (“Industrial Policy in an Enlarged Europe”). Согласно ему, ЕТП ориентированы на формирование и реализацию крупных тематических направлений, программ исследований и разработок в важнейших технологических областях. Всего к настоящему времени принято 38 ЕТП (некоторые из них впоследствии перешли на более высокий уровень - совместных технологических инициатив).
Наиболее интересным в системе ЕТП применительно к России видится механизм взаимодействия различных сторон - государства, бизнеса, науки, позволяющий достигать единого, согласованного понимания ситуации на том или ином направлении, принимать на его основе долгосрочные планы развития этого направления с акцентом на НИОКР и внедрение их результатов.
Технологическая платформа определена как коммуникационный инструмент, направленный на активизацию усилий по созданию перспективных коммерческих технологий, новых продуктов (услуг), на привлечение дополнительных ресурсов для проведения исследований и разработок на основе участия всех заинтересованных сторон (бизнеса, науки, государства, гражданского общества), совершенствование нормативно-правовой базы в области научно-технологического, инновационного развития.
Технологические платформы рассматриваются как механизм развития и повышения эффективности уже существующих финансовых способов стимулирования инноваций, расширения научно-производственных связей. Российские ТП направлены, в первую очередь, на поиск новых научно-технологических возможностей модернизации существующих и формирования новых секторов российской экономики, на расширение научно-производственной кооперации и создание новых партнерств в инновационной сфере.
Пример ТП - лишь один из многих инновационных проектов. В России созданы практически все элементы инновационной системы, но как единая сеть она пока работает неэффективно.
Недавно была представлена работа "Национальная инновационная система и государственная инновационная политика Российской Федерации" . Она выполнена совместно с Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). Цель данного исследования - понять, что и почему у нас не работает.
В нем выявлены серьезные проблемы в качестве российского образования, в подготовке тех, кто и должен строить инновационную экономику. Снижается эффективность российской фундаментальной науки и особенно прикладной. Существующие институты развития не образуют целостной системы для обеспечения роста успешной инновационной компании. Приоритеты хотя и названы, но инструменты их реализации не настроены.
Наш бизнес чувствует себя самодостаточным в пределах России и вовсе не стремится участвовать в глобальной мировой экономике. Ему по большому счету не нужны инновации, поэтому он не желает вкладывать в них длинные деньги.
В целом переход к инновационной экономике реален только в одном случае - если инновации станут делом каждого. Как говорится, идея должна овладеть массами.
Только в этом случае, как сказал Д. Медведев, Президент РФ «…вместо примитивного сырьевого хозяйства мы создадим умную экономику, производящую уникальные знания, новые вещи и технологии, полезные людям».
Для этого в экономику должны прийти новые люди, креативно мыслящие, понимающие роль инноваций, умеющие их создавать и внедрять. Это прежде всего молодежь, по новому подготовленные выпускники вузов. В них и сейчас вкладываются большие средства.
В 2010 году общий объем государственных расходов России на поддержку молодых инноваторов составил около 450 млрд рублей. Примерно такая же сумма была инвестирована и в 2009 году. В результате число молодежных инновационных компаний, возраст ведущих сотрудников которых составляет менее 35 лет, выросло примерно на 18%, говорится в исследовании НАИРИТ. Это около 27 % от общего числа действующих в России инновационных компаний.
На 23% выросло общее число молодежных инновационных проектов. Основной их объем относится к сфере энергосберегающих технологий (28 %), медицинских технологий (26 %) и информационных технологий (22 %). Примечательно снижение количества молодых ученых и разработчиков, желающих осуществлять свою профессиональную деятельность за рубежом. Согласно данным последнего социологического опроса, продолжить свою научную и инновационную деятельность за границей хотело бы 49 % молодых инноваторов (63% в прошлом году), продолжить работу в России - 35 % инноваторов (26 % в прошлом году), и 16 % не определилось с решением (11 % в прошлом году).
В целом за последние три года российский инновационный сектор значительно "омолодился". Средний возраст инноватора снизился с 42 лет в 2007 году до 28-29 лет в 2010 году. Общая доля молодых разработчиков в возрасте до 35 лет в общем сообществе инноваторов выросла с 36 % в 2007 году до 47 % в 2010 году.
При этом доля молодых людей, желающих профессионально заниматься инновационным предпринимательством после окончания вуза, выросла с 2 % в 2009 году до 9 % в 2010 году. Впрочем, несмотря на существенный рост, этот показатель, особенно по сравнению с западными странами, продолжает оставаться на крайне низком уровне.
Новый импульс развития инноваций и науки в целом дадут принятые изменения к ФЗ "О науке и государственной научно-технической политике" [Федеральный закон Российской Федерации от 21 июля 2011 г. N 254-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "О науке и государственной научно-технической политике"" . РГ" - Федеральный выпуск №5543 (167) 02.08.2011].
Закон ввел перечень необходимых терминов. Теперь четко определено, что такое инновации, инновационный проект, инновационная инфраструктура, инновационная деятельность. В частности, последняя включает научную, технологическую, коммерческую, организационную, финансовую и коммерческую деятельность, направленную на реализацию инновационных проектов, а также создание инновационной инфраструктуры и обеспечение ее деятельности.
Важно, что теперь научная деятельность введена в инновационную. Значит, научная организация может с полным правом считаться субъектом инновационной деятельности и претендовать на все меры государственной поддержки. Это, в частности, льготы по уплате налогов, сборов, таможенных платежей, поддержка образовательных услуг, экспорта, формирования спроса на инновации, финансовое обеспечение, включая субсидии, гранты, кредиты, займы, гарантии, взносы в уставной капитал.
Кроме того, в Закон "О науке и государственной научно-технической политике" внесены изменения, касающиеся научных фондов. Крайне важно, что теперь фонды обрели юридическую категорию. Впервые сказано, что фонды могут выдавать гранты не только юридическим, но и физическим лицам. Закон дает возможность долевого участия фонда в международных и межотраслевых научно-технических программах.
За первую половину 2011 года в рамках профессиональной эмиграции Россию покинуло около 800 научных специалистов, из которых почти половина отправилась в иностранные научные центры и компании по временным краткосрочным соглашениям. Этот показатель в 3-4 раза меньше подобного показателя за 2010 год, говорится в исследовании, проведенном Национальной ассоциацией инноваций и развития информационных технологий (НАИРИТ. (Остались дома. Е . Калышева ."Российская Бизнес-газета" №819 (37) 18.10.2011.).
В ходе исследования был проведен опрос среди участников российского инновационного сектора на тему - в какой стране они предпочли бы сегодня реализовывать свой стартап. В нем приняли участие 2 тысячи молодых ученых и инновационных разработчиков из 43 регионов России.
Полученные результаты оказались достаточно неожиданными. Только 5% респондентов назвали в качестве страны, где они хотели бы развивать свой инновационный проект, США. Около 10% опрошенных остановили свой выбор на одной из европейских стран, около 20% - на Китае. При этом более 50% респондентов выказали желание заниматься разработкой своих проектов непосредственно в России, где, как они считают, для этого созданы все необходимые условия.
Распределение востребованности кадров в инновационных проектах привдено на рис. 1.6.
Рис. 1.6. Востребованность кадров в инновационных проектах
Вместе с тем ситуация с эффективностью реализации инновационных проектов в России обнаружила серьезную негативную тенденцию. По данным НАИРИТ, более 60% от общего объема финансовых средств, выделяемых в виде грантов на поддержку российских инновационных проектов, расходуется впустую. Эти деньги, как правило, тратятся на уже существующие проекты, которые реализуются и исполняются в рамках других параллельных научно-инновационных программ и бюджетов. В России создан уже целый пласт так называемых "инноваторов-жуликов", которые заняты "освоением" выделяемых грантов путем формальной адаптации их к уже ведущимся проектам.
Информация к размышлению.
1. Известно, что в настоящее время среди ученых-науковедов наблюдаются две крайние точки зрения в самом понятии науки, находящиеся в радикальном противоречии друг с другом. Первая точка зрения говорит о том, что наука в собственном смысле слова родилась в Европе лишь в XVI-XVII вв., в период, обычно именуемый великой научной революцией. Ее возникновение связано с деятельностью таких ученых, как Галилей, Кеплер, Декарт, Ньютон. Именно к этому времени следует отнести рождение собственно научного метода, для которого характерно специфическое соотношение между теорией и экспериментом. Тогда же была осознана роль математизации естественных наук - процесса, продолжающегося до нашего времени и теперь уже захватившего ряд областей знания, которые относятся к человеку и человеческому обществу. Античные мыслители, строго говоря, еще не знали эксперимента и, следовательно, не обладали подлинно научным методом.
Другая точка зрения, прямо противоположная только что изложенной, не накладывает на понятие науки сколько-нибудь жестких ограничений. По мнению ее адептов, наукой в широком смысле слова можно считать любую совокупность знаний, относящуюся к окружающему человека реальному миру.
А какова Ваша точка зрения?
2. Свои результаты многолетних исследований проблем маркетинга Эл Райс и Джек Траут свели в несколько основных законов, управляющих деятельностью рынка и ведущих к успеху или провалу. Они перечислены выше.
Насколько они достаточны и необходимы для формирования теории маркетинга с Вашей точки зрения?
3. Участники движения "Россия-2045" предложили новую национальную идею. В частности, специалисты в области разработки нейроинтерфейсов, искусственных органов и систем предложили проект по созданию искусственного тела человека, указывая, что уже к 2045 г. оно значительно превзойдет биологическое по своим функциональным возможностям и достигнет совершенства формы. Тогда люди смогут самостоятельно принимать решение о продолжении жизни и развития в новом теле после того, как все ресурсы биологического будут исчерпаны.
В частности, специалисты рассчитывают создать для начала искусственную копию человека, управляемую мыслью с помощью нейроинтерфейсов.
Второе направление исследований - создание такого тела, в которое можно было бы трансплантировать головной мозг умирающего человека. Как считают некоторые ученые, подобная пересадка может продлить жизнь человека до 200 - 300 лет. Специалисты рассчитывают уже через десять лет провести первые удачные эксперименты, а к 2025 г. выпустить серийные образцы.
Самая же сложная задача, стоящая перед участниками "России-2045", - это перенос нематериальной структуры сознания человека в полностью искусственное тело. Эти работы исследователи надеются закончить через 20 лет. Благодаря реализации этой программы, к 2045 г. жители Земли смогут продолжать свою жизнь практически до бесконечности, уверены авторы программы.
Как вы лично относитесь к этой идее? Если это произойдет, то как изменится экономика?
4. Американские ученые предполагают, что одно из новейших направлений в биологии - синтетическая биология - может уже в ближайшем будущем радикально повлиять на жизнь человека. Последствия от развития синтетической биологии могут быть как положительными, так и опасными, поскольку это направление в науке может сделать человека уязвимым для "биологических террористов".
"Это одна из самых мощных технологий во всем мире. Клетки - это мини-компьютеры, а ДНК - это язык программирования", - сказал Эндрю Хессел из Университета сингулярности (Singularity University) при НАСА. Эксперт считает, что злоумышленники смогут создать такие микроорганизмы, которые будут "взламывать" человеческий мозг и управлять умом.
"Так же, как это происходит сейчас в интернете: хакер посылает вирус, который взламывает компьютер и дальше руководит им", - добавил Хессел.
По мнению Марка Гудмана - руководителя направления компьютерной безопасности компании Decision Strategies, синтетическая биология станет основой для появления новых форм биотерроризма.
"Это направление науки сейчас выглядит так же, как хакерство в 80-е годы. Ведь тогда только единицы могли представить, к чему сегодня приведет киберпреступность", - приводит слова Гудмана издание tsn.ua со ссылкой на dailymail.co.uk .
А что думаете вы лично по этому поводу?
5. Вручена Нобелевская премия по экономике
Лауреатами Нобелевской премии по экономике за 2011 год стали американцы Томас Сарджент и Кристофер Симс. Премия присуждена за "эмпирические исследования причино-следственных связей в макроэкономике".
К.Симс - бакалавр Гарвардского колледжа (1963г.), доктор философии Гарвардского университета. Наиболее известные труды К.Симса - "Анализ политики с эконометрическими моделями", "Простая модель для определения уровня цен и взаимосвязи монетарной и фискальной политики", "Фискальные аспекты независимости центрального банка".
Наиболее известные работы Т.Сарджента - "Макроэкономическая теория" и "Динамическая макроэкономическая теория". Он является бакалавром Калифорнийского университета Беркли и доктором философии Гарвардского университета, получил премию Неммерса.
Напомним, Альфред Нобель в своем завещании не упоминал о премии по экономике. Она была учреждена позже Банком Швеции, который ежегодно перечисляет в Нобелевский фонд сумму, равную одной премии. В нынешнем году это 10 млн шведских крон (более 1 млн евро).
6. Западные неврологи-экспериментаторы заявляют о том, что им удалось разработать новый метод обучения, который способен оказать длительное "улучшение" возможностей по части задач, требующих большой зрительной производительности.
Новое исследование предполагает, что возможно использование технологии для обучения игре на пианино, снятия стресса или изучения подкрученого удара с незначительными, или вообще причем без каких-либо сознательных усилий.
Эксперименты, проведенные в Бостонском Университете и в Лабораториях Вычислительной Неврологии ATR в Киото, продемонстрировали, что используя зрительную кору человека исследователи могли бы через закодированную функциональную магнитно-резонансную томографию стимулировать модели мозговой активности, соответствующие ранее известному целевому состоянию, и, таким образом, улучшить производительность в области зрительных задач.
Представьте, что человек сидит перед экраном компьютера, и модели его мозговой активности модифицируются таким образом, чтобы совпадать с моделями мозговой активности выдающегося спортсмена, или для выздоровления после аварии или болезни.
Эксперты обнаружили, что новый подход к обучению работает даже если испытуемые не подозревают о том, чему они обучаются.
Хотя испытуемые не знали, чему именно их будут учить, поведенческие данные, полученные до и после обучения с помощью нейрофидбэка, показали, что зрительная производительность испытуемых повысилась конкретно в целевой направленности, которая была использована в процессе обучения".
Как изменится технология обучения в этом случае?
7. Новые рельсы прогресса. Тенденции в высоких технологиях, которые изменят мир за 10 лет. [Российская Бизнес-газета" - Инновации №818 (36) 11.10.2011].
Дэйв Эванс, главный футуролог компании Cisco считает, что среди тенденций, которые в ближайшее десятилетие окажут глобальное влияние на мир высоких технологий, можно выделить десять главных.
Первая из них - интернет вещей. Введение термина "интернет вещей" (Internet of Things, IoT) обозначает новый этап развития Всемирной сети, значительно расширяющий возможности сбора, анализа и распределения данных. Стремительное распространение смартфонов и планшетных компьютеров привело к тому, что в 2010 году впервые в истории на каждого жителя нашей планеты стало приходиться более одного подключенного к Интернету устройства. Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG) прогнозирует, что к 2020 году число интернет-устройств достигнет 50 млрд, то есть по шесть на каждого жителя планеты.
Благодаря способности "интернета вещей" мгновенно собирать, передавать, анализировать и распределять данные в глобальном масштабе человечество сможет получать информацию, позволяющую не только выживать, но и процветать в быстро меняющемся мире.
Вторая тенденция - зетта-наводнение. В 2008 году было создано около 5 экзабайт уникальной информации. Чтобы разместить такой объем данных, требуется 1 млрд DVD-дисков. Всего три года спустя размер уникальной информации возрос до 1,2 зеттабайта. Чтобы создать аналогичное количество данных в Твиттере, каждому жителю Земли пришлось бы размещать твиты в течение 100 лет. К 2015 году свыше 90% данных во Всемирной паутине будет приходиться на видеоконтент. Это создаст огромную нагрузку на сети и потребует оптимизации архитектуры безопасности, а также повышения качества услуг передачи данных.
Третья - "мудрые облака". К 2020 году треть всех данных будет храниться в облачных вычислительных средах или передаваться через них. Среднегодовой рост общемирового дохода от облачных сервисов составит 20%, а затраты на инновации и облачные вычисления к 2014 году могут достигнуть 1 трлн долларов.
Четвертая - сети нового поколения. Эту тенденцию я проиллюстрирую личным примером. С 1990 года, когда я пользовался Telnet-соединением, скорость передачи данных в моей домашней сети возросла в 170 тыс. раз. Сегодня у меня дома 38 постоянных подключений, а полоса пропускания сети составляет 50 Мб/с. Этого достаточно для одновременной работы домашней системы телеприсутствия, потоковой передачи фильмов и онлайновых игр.
В течение следующего десятилетия скорость моего домашнего соединения возрастет в 3 млн раз. В будущем сети станут на несколько порядков быстрее сегодняшних, и они должны будут хорошо масштабироваться, чтобы удовлетворять постоянно растущий спрос пользователей.
Пятая - земля "плоская"... как и используемые нами технологии. Скорость и уровень проникновения коммуникаций (особенно в Интернете) растет, поэтому люди могут полнее пользоваться плодами технического прогресса. Сбор, распространение и потребление данных о событиях начинает происходить не в "практически реальном", а в по-настоящему реальном времени. В результате в ближайшем будущем каждый станет репортером.
Шестая: энергия - это жизнь. Вследствие роста численности населения и урбанизации в течение следующих 20 лет каждый месяц на нашей планете будет появляться новый город с населением 1 млн человек. Этот и другие факторы приведут к беспрецедентной нагрузке на исчерпаемые источники энергии.
К счастью, энергетическую проблему можно решить. Одна лишь солнечная энергия в состоянии удовлетворить сегодняшний спрос на энергию в мире - достаточно построить 25 солнечных суперэлектростанций площадью около 100 км/2 каждая. Новейшие технологии "печати" солнечных элементов значительно удешевили их производство, что сделало солнечную энергию еще доступнее для потребителей. Так, в июне 2011 года исследователи из Университета штата Орегон сообщили о разработке новейшей технологии производства солнечных батарей с помощью струйных принтеров.
Седьмая - все на благо человека. До сих пор мы всегда приспосабливались к технологиям. В будущем же, наоборот, технологии станут приспосабливаться к нам. Дополненная реальность и управление компьютерами с помощью жестов поможет преобразовать сферы образования, здравоохранения и коммуникаций и объединить виртуальный и реальный миры.
В конечном счете, возможно, будет создан интерфейс "человеческий мозг-машина", который позволит людям с травмами позвоночника жить полноценной жизнью.
Восьмая - новая реальность. Продолжается постепенный переход от физической реальности к виртуальной. Например, в недавнем прошлом мы покупали книги, CD и DVD, а сегодня загружаем их на наши компьютеры и смартфоны. Нечто подобное будет происходить и с другими предметами благодаря применению 3D-печати и "адаптивного производства".
Девятая - альтернативная ветвь эволюции. Благодаря развитию технологий мы сможем создавать искусственные существа. Уже сейчас анимированные персонажи могут преобразовывать текст в речь, распознавать ее, а также усваивать знания, полученные в ходе предыдущего общения. К 2020 году роботы станут совершеннее людей по физическим возможностям. К 2025 году популяция роботов превзойдет по численности население развитых стран, к 2032-му интеллектуальные возможности роботов окажутся выше, чем у человека, а к 2035-му они полностью заменят людей в качестве рабочей силы.
И, наконец, десятая - тот же человек, только лучше. Мы преодолели порог познания и стали властителями собственных судеб. Так, в июле 2009 года испанские исследователи открыли вещество для воссоздания фотографической памяти. В октябре итальянские и шведские ученые разработали первую искусственную руку с передачей тактильных ощущений. В марте 2010 года имплантаты сетчатки глаза позволили восстановить зрение незрячим пациентам. Месяцем позже ученые Медицинского центра университета Чикаго нашли лекарство, которое, возможно, излечивает от рака кожи. А в июне этого года Институт сердца в Техасе разработал "вращающееся сердце" (spinning heart) без пульса, тромбов и поломок.
Найдете ли Вы себе место в этом новом мире? Что для этого надо?
8. В Интернет попал секретный список оружия Пентагона по управлению людьми [http://www.rbcdaily.ru/2012/01/05/world/562949982462628 ]. В списке есть лазеры, излучатели звуковых волн для управления толпой и различные устройства дистанционного действия, которые могут парализовать противника и отключить технику.
"Справочник оружия несмертельного действия", состоящий более чем из 100 страниц, содержит описание и характеристики оружия, возможные последствия его использования и сопутствующий урон. В справочнике, в частности, есть описания разных видов лазеров, тепловых лучей и излучателей звуковых волн, используемых для управления толпой, для создания сбоев в работе двигателей, для временной парализации противника и проч.
Согласно отчету за 2009г., ведомство потратило не менее 386 млн долл. на разработку 50 проектов нового вида оружия.
Подумайте, как рационально можно было бы использовать эти деньги дял развития экономики.
9. Один из самых знаменитых физиков современности С. Хокинг в конце 2010 г. опубликовал книгу "Великий замысел", в которой рассуждает о проблеме возникновения Вселенной. "Поскольку существует закон гравитации, Вселенная может и будет создавать себя из ничего. Спонтанное творение является причиной того, что нечто появляется из ничто, причиной существования Вселенной и нашего существования. Нет необходимости призывать бога для того, чтобы он зажег запал и все запустил", - утверждал физик.
А Ваше мнение?
10. Ученые научились прятать события и объекты во времени.
В Пентагоне трудятся над созданием пространственно-временной маскировки. Подобный вид камуфляжа позволит прятать объекты и краткосрочные события во времени .
В данный момент физики экспериментируют со светом. Как известно, фазовая скорость света в веществе зависит от длины волны.
Так, в опыте использовали зелёный лазер, который пропускали через две линзы: первая линза разделяла световой поток на «быстрый» синий и «медленный» красный, а вторая – собирала в исходный зеленый луч. В результате ученые получали временной зазор в 50 пикосекунд.
Теперь ученые работают над тем, чтобы увеличить щель во времени хотя бы до миллисекунд, информирует scienceblog.ru .
Перспективы подобного изобретения огромны. К примеру, исследователи говорят, что если подобную технологию применить для защиты волоконно-оптической связи, это сделает передачу информации таким путём практически недоступной для перехвата.
Как можно использовать это изобретение в вашей будущей профессиональной деятельности?
Может ли быть когда-либо создана всеобщая теория, основанная на конечном числе физических принципов? Известный ученый С. Хокинг и другие убеждают, что из теоремы Гёделя следует, что даже очень сложная формулировка физических принципов будет неполной, а потому не может быть создано всеобщей теории, основанной на конечном числе физических принципов. т. е. процесс познания и понимания Вселенной бесконечен? А как думаете Вы? Напомню теоремы Геделя о неполноте.
Первая теорема Гёделя о неполноте. Во всякой достаточно богатой непротиворечивой теории первого порядка, существует такая замкнутая формула F, что ни F, ни -F не являются выводимыми в этой теории. Иначе говоря, в любой достаточно сложной непротиворечивой теории существует утверждение, которое средствами самой теории невозможно ни доказать, ни опровергнуть. Например, такое утверждение можно добавить к системе аксиом, оставив её непротиворечивой.
Вторая теорема Гёделя о неполноте. Во всякой достаточно богатой непротиворечивой теории первого порядка, формула F, утверждающая непротиворечивость этой теории, не является выводимой в ней. Иными словами, непротиворечивость достаточно богатой теории не может быть доказана средствами этой теории. Однако вполне может оказаться, что непротиворечивость одной конкретной теории может быть установлена средствами другой, более мощной формальной теории. Но тогда встаёт вопрос о непротиворечивости этой второй теории, и т. д.
12. Известно письмо Альберта Эйнштейна, адресованное в январе 1954 года философу Эриху Гуткинду, автору книги "Выбери жизнь: библейский призыв к восстанию". Гуткинд прислал Эйнштейну свой труд, попросив высказать свое мнение. В ответном послании на немецком языке великий физик излагает свою точку зрения о Боге и Библии.
По словам Эйнштейна, священная книга евреев и христиан - не более чем "собрание почтенных, но все равно примитивных легенд, которые, тем не менее, довольно детские (по своему содержанию)".
Выскажите и Вы свою точку зрения.
13. Лучевые пушки на боевой волне. Вооруженные силы России готовятся к отражению угроз нового уровня. С. Птичкин РГ - Федеральный выпуск №5739 (66) 27.03.2012
В реализации госпрограммы вооружений на 2011-2012 годы "заложены задачи по созданию оружия на новых физических принципах - лучевого, физического, волнового, генного, психофизического и так далее".
Среди перечисленного наиболее загадочным может показаться "волновое и генное оружие". По другой терминологии оно называлось еще "полевым", так как специальные генераторы создавали на определенном участке энергетическое поле особой частоты. При этом поле могло быть электрическим, магнитным, электромагнитным и, что уж совсем кажется невероятным, биоэнергетическим.
Были достигнуты удивительные по эффективности результаты. Полевые генераторы, о чем появлялись публикации в открытой печати, оказались способны очищать от любых загрязнений огромные водные акватории и даже землю. В то же время они были способны сделать самый чистый источник воды не пригодным для питья. Вода сохраняла видимые физико-химические свойства, но живыми организмами просто не усваивалась. Интересные эксперименты были проведены и запротоколированы с нефтепродуктами. Дизтопливо, к примеру, могло после облучения потерять способность гореть. На одном из армейских полигонов был проведен эксперимент. Колонну танков подвергли кратковременному воздействию поля, обладавшего определенными физическими свойствами. Все танковые дизели заглохли одновременно.
СССР скачкообразно обошел США по созданию оружия, использующего действительно "новые физические принципы". Специалисты, имевшие отношение к созданию уникальных боевых систем, были уверены, что развал СССР был связан и с тем, что, завершись перестройка надлежащим образом, Советский Союз стал бы непобедим без всякого ядерного оружия. Но случилось то, что случилось, и все работы по "волновому оружию" закрыли.
14. Наш с вами мир мог возникнуть 13,7 миллиардов лет назад без какой бы то ни было божественной помощи, заявляют иностранные исследователи.
В квантовой механике колебания способны порождать пространство. Если, например, находясь в комнате, вы сможете исказить пространство и время нужным образом, то вы можете создать таким образом новый мир. Не факт, что вы в него попадёте, но образовать его можно.
«Мы мало знаем о происхождении законов физики. Но если даже «божественная искра» породила законы физики, то что же тогда породило божественную искру? Поэтому давайте уж лучше остановимся на законах физики», – считают эксперт.
14. [ Нобелевская премия по экономике вручена за кооперативные игры. http://top.rbc.ru/economics/15/10/2012/674346.shtml ].
Премия присуждена "за теорию устойчивого распределения и практику моделирования рынка". По сути, речь идет о выборе наилучшего способа распределения ограниченного числа ресурсов между пользователями. К примеру, Элвин Рот успешно использовал математические алгоритмы для таких проблем, как распределение учащихся по школам в Нью-Йорке и сведение доноров почек с реципиентами. Названный в честь его напарника вектор Шепли представляет собой такой принцип оптимальности распределения выигрыша между игроками в задачах теории кооперативных игр, при котором выигрыш каждого игрока равен его среднему вкладу в благосостояние тотальной коалиции при определенном механизме ее формирования.
"Несмотря на то, что исследователи работали независимо друг от друга, комбинация базовой теории Шепли и эмпирических опытов Рота принесла богатые плоды и улучшила работу многих областей рынка", - отмечается в сообщении Нобелевского комитета.
Награда ученым составит 8 млн шведских крон, которые будут разделены между Э.Ротом и Л.Шепли поровну.
89-летний Ллойд Стауэлл Шепли - американский экономист, преподает в Калифорнийском университете. Академик Американской академии искусств и наук (с 1974г.) и Национальной академии наук США (с 1979г.). Почетный член Американской экономической ассоциации (с 2007г.).
61-летний Элвин Рот - также американский экономист, профессор Гарвардского университета, преподает в Гарвардской школе бизнеса. Является специалистом по теории игр.
Напомним, что в 2011г. лауреатами Нобелевской премии по экономике стали американцы Томас Сарджент и Кристофер Симс, получившие ее за "эмпирические исследования причинно-следственных связей в макроэкономике".
Директор Института анализа предприятий и рынков Высшей школы экономики Андрей Яковлев тогда заявил РБК, что российские экономисты смогут рассчитывать на высокую награду через 15-20 лет: "До сих пор в России продолжает сказываться некое наследие советского периода, когда экономика у нас была наукой идеологической и существовали довольно сильные ограничения на возможность свободных изысканий".
Нобелевская премия по экономике - единственная из всех "Нобелевок", к основанию которой не приложил руку сам Альфред Нобель. Премия по экономике была учреждена только в 1968г. и официально называется премией Шведского государственного банка по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля (швед. Sveriges Riksbanks pris i ekonomisk vetenskap till Alfred Nobels minne). Как ясно из названия, учредителем премии стал Государственный банк Швеции, пожертвовавший в честь своего трехсотлетия крупную сумму Нобелевскому фонду. С доходов от инвестирования этих средств премия и выплачивается.
В остальном, однако, премия по экономике от остальных "Нобелевок" не отличается. Победителей по обычной схеме выбирает Шведская королевская академия наук, причем имена тех, кто проиграл голосование, не разглашаются в течение 50 лет. Награждение производится 10 декабря каждого года на общей для всех лауреатов торжественной церемонии в Стокгольме, по своему размеру премия по экономике не отличается от всех остальных "Нобелевок".
Впервые премия была присуждена в 1969г. Тогда ее поделили между собой норвежец Рагнар Фриш и голландец Ян Тинберген, удостоившиеся награды "за создание и применение динамических моделей к анализу экономических процессов".
С 1969 по 2011г. Нобелевская премия по экономике присуждалась 43 раза. Награды за это время удостоились 69 человек - 22 раза премия присуждалась одному экономисту, 16 раз была разделена между двумя лауреатами и еще 5 раз - между тремя победителями. Более одного раза премию пока не получал никто.
Первой и единственной женщиной, удостоенной Нобелевской премии по экономике, остается американка Элинор Остром, разделившая ее в 2009г. с Оливером Уильямсоном "за исследования в области экономической организации".
Средний возраст лауреата премии (на момент присуждения) - 62 года. Самым молодым (на момент присуждения) лауреатом остается американец Кеннет Эрроу. Свою "Нобелевку" он получил в 1972г. "за новаторский вклад в общую теорию равновесия и теорию благосостояния", когда ему исполнился 51 год.
Самым старым среди награжденных стал в 2007г. Леонид Гурвич. Премию он получил "за создание основ теории оптимальных механизмов", когда ему стукнуло 90 лет. Л.Гурвич также оказался самым старым лауреатом всех Нобелевских премий (на момент присуждения).
Единственным представителем нашей страны среди лауреатов Нобелевской премии по экономике остается советский экономист Леонид Канторович, в 1975г. разделивший награду с американцем Тьяллингом Купмансом "за вклад в теорию оптимального распределения ресурсов". Впрочем, при желании к "нашим людям" можно отнести и еще нескольких лауреатов. Так, например, уже упоминавшийся Леонид Гурвич родился в 1917г. в Москве, лауреат 1973г. Василий Леонтьев вырос в Петрограде и окончил Ленинградский университет, а лауреат 1977г. Саймон Кузнец родился в 1901г. в российском тогда Пинске, а в США эмигрировал в 1922г. из советского Харькова.
Напомним также, что в августе 2012г. представители Общества защиты прав потребителей (ОЗПП) предложили выдвинуть на Нобелевскую премию по экономике главу Русской православной церкви патриарха Кирилла "за прорывной вклад в экономическую теорию товарно-денежного обмена". Поводом для заявления послужило решение Хамовнического суда Москвы, согласно которому коммерческая деятельность на территории храма Христа Спасителя была признана не торговлей, а "безвозмездным взаимным одариванием по рекомендованной цене". В ответ православные активисты потребовали от Генпрокуратуры проверить деятельность ОЗПП, обвинив его в экстремизме.
15. В России в 2012 году вспоминали скорбную дату - 90 лет назад из Петрограда был отправлен пароход, который увез на чужбину тех, кто был объявлен врагом советской власти. Потом был второй корабль. Потом их увозили поездами - уже в Туркестан. Позже эта операция получила собирательное название - " Философский пароход ".
Осенью 1922 года из России в принудительном порядке были депортированы около 200 видных ученых, экономистов, врачей, литераторов и философов. Операция проводилась по личному указанию Ленина, который сам отдавал распоряжения кого следует депортировать в первую очередь.
С 1918 года российские университеты и институты были обязаны принимать на учебу в первую очередь членов коммунистической партии, работников советских учреждений и лиц пролетарского происхождения, даже если у них не было никаких документов о среднем образовании. Декретом Совета народных комиссаров были упразднены все университетские ученые степени, закрыты юридические и историко-филологические факультеты. 27 известных профессоров российских вузов были расстреляны большевиками за "антисоветские взгляды", в том числе, всемирно известный химик, профессор Тихвинский.
В 1922 году шесть профессоров Московского университета, включая декана физико-математического факультета Всеволода Стратонова, направили открытое письмо Ленину и Троцкому. В нем они заявили, что при большевиках российская наука влачит нищенское существование. Лечить и работать нечем; преподаватели месяцами не получают жалование; 63 видных русских ученых и 10 из 40 российских академиков умерли от голода, некоторые отчаявшись покончили жизнь самоубийством.
Ознакомившись с письмом Ленин приказал немедленно включить декана Стратонова в список на высылку. 30 сентября 1922 года первая группа профессоров и философов была отправлена в Германию на пароходе Oberbürgermeister Haken. Вторую партию вывезли на пароходе Prussia. Более 100 ученых и медиков были сосланы в Туркестанский край.
В результате - страшное падение интеллектуального уровня нации в целом и воинствующий антиинтеллектуализм элиты. Ведь на протяжении 20-х, 30-х и начала 40-х годов одной из самых популярных фраз "в верхах" была - "Мы академиев не кончали".
В Европе к приезду высланных из России ученых отнеслись как к неожиданному и щедрому подарку большевиков. В Берлине им предоставили одно из самых престижных зданий - Бауэр Академи - для создания Русского научного института. В Праге российские преподаватели и профессора создали пять высших учебных заведений - Русский педагогический институт, Высшее училище техников, Институт сельскохозяйственной кооперации, Русский юридический факультет и Народный университет. До начала Второй Мировой войны высланные из России ученые обнародовали на Западе более 13 тысяч научных работ во всех отраслях знаний - от медицины до горного дела. Большинство из них так никогда и не было опубликовано на Родине.
16.Физики добились новых успехов в телепортации.
Как правило, многие из нас ассоциируют телепортацию с научной фантастикой, хотя это уже давно не выдумка. Еще пару лет назад китайские физики побили рекорд по дальности квантовой телепортации, телепортировав фотоны на расстояние свыше 16 км. Новое достижение той же команды исследователей вновь бьет рекорды дальности, переместив фотоны на 97 километров. Телепортация информации позволяет создать систему всемирной связи, которую невозможно прослушать.
В процессе телепортации фотона, перемещается не сам фотон, а информация, описывающая его. Это достигается посредством квантовой запутанности. По сути, второй фотон становится таким же как первый, превращаясь в идентичный кубит информации. При этом сама информация не передается, а вместо этого идет передача квантового состояния.
Возможность телепортировать информацию позволяет создать систему всемирной связи, которую невозможно прослушать. Поскольку в случае с квантовой телепортацией, информация не проходит никаких промежуточных расстояний, то, соответственно, исчезает возможность перехвата.
Как отмечает издание Technology Review , "очевидно, что их цель заключается в создании спутниковой системы квантовой криптографии, которая обеспечит ультрабезопасное информационное сообщение по всему миру".
Вся сложность данного процесса заключается в том, что запутанные фотоны - весьма хрупкие объекты. Они не могут быть переправлены посредством оптического кабеля на расстояние превышающее километр, поскольку фотоны взаимодействуют со стеклом, разрушая запутанность. Это значительно ограничивает применимость квантовой криптографии на практике.
Вот почему китайские физики, в данном случае, использовали другой способ телепортации фотонов - через атмосферу, информирует globalscience.ru .
Контрольные вопросы и задания по теме.
Что такое наука?
Каковы цели и задачи науки?
Как обеспечить объективность научного знания?
Перечислите основные атрибуты науки.
Что такое истина?
Что такое принцип?
Что такое аксиома?
Что такое гипотеза?
Какова роль науки в развитии общества?
Чтот такое инновация?
По Ф. Котлеру «маркетинг - это искусство и наука правильно выбирать целевой рынок, привлекать, сохранять и наращивать количество потребителей посредством создания у покупателя уверенности, что он представляет собой наивысшую ценность для компании», а также «упорядоченный и целенаправленный процесс осознания проблем потребителей и регулирования рыночной деятельности».
Исходя из этого определения определите для маркетинга его существенные признаки как науки.
12. Приведите примеры реализации аксиом маркетинга.
Литература к главе 1.
1. Гальянова А.В. «10 бесед с аспирантом тэт-а-тэт». Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2007. 154 с.
Имеют высокие показатели емкости и могут служить гораздо дольше других АКБ, но у них тоже имеются свои специфические особенности, которые стоит учитывать как при эксплуатации, так и в процессе зарядки.
Основные показатели и отличия от щелочных АКБ
В общих чертах, главные характеристики Li-Ion элементов питания - это постоянство показателей напряжения, высокий уровень емкости и большой энергетический ресурс, обусловленный спецификой их химического состава. Все литиевые батарейки состоят из катода и анода, их друг от друга отделяют диафрагма и сепаратор. Диафрагма имеет специальную органическую пропитку (ниже представлено фото).
Кроме того, емкость Li Ion батареек не имеет зависимости от нагрузочного тока, и именно это обеспечивает их максимально долгий срок службы - гораздо дольше, чем у щелочных, имеющих те же самые характеристики емкости. Элементы питания отличаются длительными сроками хранения и эксплуатации (в лучшем случае, до 12 лет), устойчивостью к высокой и низкой температуре и возможностью их изготовления в разных формах.
Более дешевыми и не менее популярными среди потребителей являются «предшественники» Li Ion АКБ - обычные щелочные батарейки, получившие название (на основании маркировки импортных моделей). Они и по сей день применяются в игрушках для детей, некоторых моделях плееров, бытовых фонариках. Однако они хуже справляются с более высокими нагрузками, и в фотоаппарате или ноутбуке алкалиновые элементы уже будут неэффективными по причине того, что разражаться они будут очень быстро.
Именно литиевые батарейки способны работать при постоянных и высоких нагрузках: любимые человечеством предметы техники на современном этапе используются почти в непрерывном режиме.
Существует множество примеров того, как литий-ионные аккумуляторы хранились долгое время без интенсивного использования, и качество их работы для пользователей не становилось хуже. Например, старый мобильный телефон с Li Ion АКБ, пролежавший в ящике пару лет, вполне может еще поработать, если батарейку хорошо зарядить. Безусловно, со временем показатели емкости у этих элементов заметно уменьшаются. Но поскольку они имеют очень мощный энергетический ресурс, немудрено, что их характеристики уже давно обогнали популярные щелочные аналоги.
Виды литиевых АКБ
Кроме основного элемента (лития), в этих аккумуляторах могут присутствовать и другие химические вещества.
«Начинка» литий-ионного элемента может содержать:
- диоксид марганца;
- оксид меди;
- серный диоксид;
- йод;
- дисульфид железа;
- полифторуглеродные соединения;
- тионилхлорид.
Для широкого использования эти электрохимические различия не играют решающей роли. Важно то, что любое из этих соединений способно обеспечить оптимальную работу электрохимического источника питания.
Также литий-ионные АКБ могут иметь разный внешний вид, в зависимости от исполнения и целей их применения. Например, аккумуляторы 18650 имеют привычную корпусную форму в виде металлических «банок». Они широко применяются в шуруповертах и ноутбуках. Есть элементы прямоугольной формы, которые могут быть совсем плоскими (они устанавливаются в современные виды смартфонов и айфонов), а есть и гель-полимерные аккумуляторы, выполненные в форме блестящих пакетов с повышенным уровнем герметизации (их можно увидеть в планшетах и айпадах).
Номинальное напряжение любой литий-ионной батарейки, независимо от ее химического состава, составляет 3,7 вольт.
Немного о литии
Сам литий представляет собой металл, имеющий очень высокую мягкость и пластичность. Именно это в конечном итоге позволило изготавливать тонкие и легкие элементы, столь удобные в эксплуатации и высокие по мощности.
Производить АКБ на основе лития начали еще в 70-х годах ХХ века. Известно, что первые опыты такого производства часто были сопряжены с опасностью - многие батарейки взрывались, часто по причине перегрева или иных казусов, связанных с неправильной эксплуатацией. Со временем специалисты научились изготавливать батарейки, имеющие улучшенные характеристики. Однако обращаться с такими аккумуляторами и по сей день следует очень осторожно.
В сети существует большое количество фото и видео, на которых любители острых ощущений запечатлевали моменты взрыва сотовых телефонов или планшетов. Повторять подобные опыты, конечно же, не рекомендуется.
«Безопасный литий» в облике надежных и емких аккумуляторов получили путем комбинирования лития с твердоорганическими электролитами. К тому же, идея полного отказа от электролита на водной основе позволила получить наиболее емкие и мощные модели. Например, две литиевые батарейки на 3V успешно заменяют четыре или пять алкалиновых, что делает значительно проще эксплуатацию многих приборов в быту. Конечно, высокая химическая активность лития по-прежнему остается потенциальной «гремучей смесью». Особенно в случае беспечного отношения к таким АКБ. Но, в целом, элементы вполне безопасны и по-прежнему очень надежны.
Роль защитной платы
Большую роль в предотвращении перегрева и воспламенения батарейки играет встроенная внутрь каждого элемента защитная плата. Она предотвращает короткие замыкания, переразряд и перезаряд, но главное - возможный перегрев. Безусловно, все литиевые элементы от надежных и проверенных производителей оснащены такой платой, на которой находятся клеммы элемента.
На фото: защитная плата литий-ионного аккумулятора.
Любая плата имеет шестиуровневый контроллер заряда-разряда, который всегда отключит АКБ от нагрузки в том случае, если она полностью разрядилась или, наоборот, если уровень ее заряда достигает показателя в 4,25 вольт.
Самые лучшие АКБ
Иногда спрашивают о том, какие Li Ion АКБ являются самыми современными. В последнее время широко рекламируются элементы Ultimate lithium от Energizer именно как лучшие литиевые батарейки последнего поколения. Они были разработаны для бытовых приборов с высоким уровнем потребления энергии (мощные фонари, фотокамеры, большие говорящие игрушки для детей). Рекламщики утверждают, что Ultimate lithium - это даже не аккумуляторы, а «элементы, которые никогда не нужно будет перезаряжать» - вследствие того, что их мощности хватает больше, чем на 12 лет.
- способность выдерживать большие температурные перепады;
- работают при самых низких температурах - -40-60°С;
- самые легкие среди других литиевых аналогов;
- высокая емкость - 3000 А;
- утверждается, что срок их службы может достигать 15 лет.
На фото - литиевый аккумулятор Ultimate lithium.
Правильная зарядка
Самый верный способ, который максимально продлит и улучшит их работу, - это двухэтапная зарядка литиевых батареек. Только таким образом АКБ заряжается полноценно, и ее емкость используется в полной мере, без снижения потенциала в течение долгого периода времени.
Как заряжать литиевые аккумуляторы на первом этапе? Только постоянным током, который не должен превышать 0,2-0,5 С (где С - это емкость АКБ). В крайнем случае, можно немного ускорить процесс, увеличив ток максимум до 1,0 С. К примеру, если емкость АКБ составляет 3000 мАч, а начальный ток от 600 до 1500 миллиампер, ускоренный ток должен находиться в пределах 1,5-3 ампер. Конечно, в данном случае должно применяться ЗУ с опцией настройки напряжения. Выражаясь простым языком, на начальном этапе зарядки устройство служит в качестве классического стабилизатора тока.
Важно помнить о том, что все литиевые АКБ оснащены защитной платой. Следовательно, показатель U «на холостом ходу» не должен превышать уровня 7 вольт. Высокое напряжение может погубить плату.
На протяжении процесса зарядки нужно осуществлять постоянный контроль напряжения. При его подъеме до 4,2 вольт следует знать о том, что батарейки восполнили свою емкость примерно на 80 процентов. Теперь нужно перейти к другому этапу зарядки.
Второй (и последний) шаг зарядки должен проводиться с помощью постоянного U, но снижающимся показателем уровня тока. Зарядник поддерживает U в пределах 4,14-4,24 вольт и регулирует ток, который постепенно становится меньше. При снижении показателя тока до 0,05-0,01 С можно считать зарядку завершенной. Остается добавить, что недостающий процент своей емкости, до 100%, аккумуляторы «добирают» в процессе второго этапа.
Если хорошего качества, в нем непременно должно присутствовать отключение от источника питания после завершения процесса зарядки. Для литиевых элементов недопустим перезаряд, потому что они могут из-за него потерять больший процент своей емкости, восполнить которую будет уже невозможно. Следует вовремя снять аккумуляторы с зарядки и не забыть о них.
Техника безопасности
Как уже было сказано, нельзя допускать перегревания литий-ионных аккумуляторов , например, оставлять гаджеты с ними на солнце или в местах, где возможно воспламенение. Не следует самостоятельно вскрывать такой элемент питания и пытаться их восстанавливать - техника восстановления элементов к ним не должна применяться. Также следует покупать аккумуляторы только у проверенных производителей , чтобы не приобрести «паленые» батарейки, в которых может отсутствовать защитная плата.
Правильная эксплуатация и зарядка обеспечат то, что батарейки будут служить исправно и не потеряют своей емкости в течение долгого времени.
Источники тока с более высокими энергетическими характеристиками были созданы при отказе от водных электролитов. Такими источниками тока стали литиевые элементы с органическим и твердым электролитом.
Основные характеристики литиевых элементов наиболее распространенных электрохимических систем представлены в табл.17.8.
К герметизации литиевых элементов предъявляются повышенные требования, т.к. должна быть исключена возможность не только вытекания электролита, но и попадания внутрь воздуха и паров воды. Из-за высокой реактивной способности лития взаимодействие его с воздухом или водой может привести к взрыву или пожару. Литиевые элементы выпускаются в различном исполнении: дисковые, цилиндрические, призматические, но как показывает анализ данных табл.17.8, они могут иметь различное рабочее напряжение: от 1,5 В до 3,6 В при одном типоразмере. Поэтому при замене литиевых элементов необходимо внимательно относиться к выбору нового элемента.
Рассмотрим основные электрохимические системы, используемые в литиевых гальванических элементах.
Источники тока на основе системы литий/диоксид марганца (Li / MnO 2 ).
Элемент Li/MnO 2 с твердым катодом из диоксида марганца появился одним из первых. В соответствии со стандартом МЭК в обозначении типа этого элемента содержатся буквы CR.
Реакция для этой системы записывается в виде:
Li +Mn +4 O 2 → Mn +3 O 2 (Li +)
т.е. диоксид марганца восстанавливается из четырехвалентного до трех валентного состояния с помощью лития, который внедряется в кристаллическую решетку конечного оксида. Электролитом служит перхлорат лития в смешанном органическом растворителе.
Напряжение разорванной цепи этого элемента составляет 3,5 В, рабочее напряжение – 3 В, напряжение разряда – 2 В. Диапазон рабочих температур – 20… +55 0 С. Срок хранения достигает 10 лет при саморазряде около 1 % в год. Типовые разрядные характеристики этого элемента приведены на рис.17.10.
Источники тока на основе системы литий/оксид меди (Li /С uO ).
Элементы Li/СuO имеют рабочее напряжение соизмеримое с напряжением щелочных марганцево-цинковых элементов (1,2…1,5 В), но обладают в 3 раза большей удельной емкостью. При разряде имеет место реакция:
2Li + СuO → 2Li 2 О + Сu
Напряжение разорванной цепи составляет 2…2,5 В, а рабочее напряжение 1,2…1,5 В, что зависит от тока разряда. Диапазон рабочих температур составляет от −10 до +70 0 С. Типичные разрядные характеристики этого элемента приведены на рис.17.11. Широкого применения не получили.
Источники тока на основе системы литий/иод (Li / I 2 ).
Такие элементы не содержат жидкого электролита, а поэтому не требуют использования специального сепаратора. Работа источника тока Li/I 2 основана на реакции:
Li + 1/2 I 2 → Li 2 I
При непосредственном контакте иодсодержащего катода и лития в результате прямой химической реакции образуется твердый иодид лития, который является электролитом и одновременно играет роль сепаратора, разделяющего два электроактивных материала. При работе элементов Li/I 2 не образуется газов, поэтому их объем не изменяется в течении всего периода работы, и они выдерживают значительные нарушения условий эксплуатации.
Напряжение разорванной цепи такого элемента составляет 2,8 В. Рабочее напряжение – 2,2…2,4 В, причем по мере разряда, оно уменьшается линейно, что связано с изменением сопротивления слоя иодида лития. Когда весь запас иода исчерпается, напряжение резко падает. Диапазон работы составляет −10…+60 0 С. Срок хранения элементов достигает 10…15 лет при саморазряде около 10 %.
За счет высокой надежности такие элементы нашли применение в медицинском оборудовании, в частности в электрокардиостимуляторах.
Источники на основе системы литий/полифторуглерод (Li / CF X ).
Достоинством таких элементов является высокая удельная энергия и работоспособность при высоких температурах, поэтому их применяют в устройствах, нагревающихся в процессе работы. Токообразующая реакция имеет вид:
n Li + (CF X) n → n LiF x + nC
Напряжение разорванной цепи такого элемента составляет 3,2…3,3 В, рабочее напряжение стабильно во время разряда, но существенно зависит от температуры, составляя 2,2 В при -40 0 С и 3,0 В при + 85 0 С. Диапазон рабочих температур составляет -40…+85 0 С. Срок хранения достигает 10 лет при саморазряде не более 20 %.
Типичные разрядные характеристики элементов этой системы приведены на рис.17.12.
Литий-фторуглеродные элементы серийно производятся более 30 лет и в настоящее время используются в основном в качестве питания портативной электронной аппаратуры, особенно такой, которая разогревается в процессе работы. При температурах ниже 0 0 С и высоких токах разряда они уступают более дешевым элементам системы Li/MnO 2 .
Источники на основе системы литий/диоксид серы (Li / SO 2 ).
В качестве катода этих элементов используется смесь сажи с графитом и связующим веществом, которая наносится на металлическую основу. Электролит элемента содержит диоксид серы (70…75 % по объему). Электрохимическая реакция имеет вид:
2Li + 2SO 4 → Li 2 S 2 О 4
Напряжение разорванной цепи такого элемента составляет 3,0 В, рабочее напряжение 2,6…2,9 В, что зависит от тока разряда. Диапазон рабочих температур от -60 до +70 0 С. К концу разряда напряжение резко уменьшается. Типичные разрядные характеристики такого элемента приведены на рис.7.13.
Срок хранения составляет 10 лет при саморазряде 1…2 % в год при 20 0 С. Следует отметить, что после продолжительного хранения при повышенной температуре в этих элементах может иметь место провал начального напряжения ниже 2 В, что связано с анодной пассивацией лития.
К недостаткам элементов этой системы следует отнести высокое внутреннее давление и опасность сильного нагрева при коротких замыканиях. По этой причине в корпусе устанавливают специальный предохранительный клапан, который срабатывает при температуре корпуса 100 0 С. Еще одна проблема эксплуатации связана с возможностью глубокого разряда и изменения полярности элемента при работе его в составе батареи, что может привести к ее разрушению. Для предотвращения этого используют ограничение разряда тока при исчерпании емкости, а также электронные системы защиты, реагирующие на снижение рабочего напряжения.
Из-за повышенного давления элементы системыLi/SO 2 выпускаются в основном в цилиндрическом исполнении бобинной или рулонной конструкции (рис.17.14). В первом случае литиевый анод запрессовывается по периферии, а прессованный угольный катод располагается в центре элемента. При рулонной конструкции используется пакет разноименных электродов, разделенный сепаратором.
Источники тока на основе системы литий/тионилхлорид (Li / SOCI 2 ).
Элементы на основе этой системы обладают наилучшими удельными характеристиками (до 600 Втч/кг и 1000 Втч/дм 3) и получили широкое применение. Реакция, которая протекает при разряде, имеет вид:
4Li + 2SOCl 2 → 4LiCl + SО 2 + S
Так как большая часть сернистого газа растворяется в электролите, избыточное давление в элементе не возникает.
Напряжение разорванной цепи составляет 3,67 В, а рабочее напряжение – 3,3…3,5 В. Диапазон рабочих температур -60…+85 0 С, хотя некоторые имеют верхний предел +130 0 С. Типичные разрядные характеристики элемента приведены на рис.17.15. Срок хранения элементов составляет 10 лет при саморазряде 1,5…2 % в год при 20 0 С. При длительном хранении этих элементов может наблюдаться провал напряжения, которое затем медленно восстанавливается до рабочего.
Конструкция элементов системы Li/SOCI 2 аналогична конструкции элементов системы Li/SO 2 , то тионилхлорид значительно агрессивнее других электролитов, что потребовало дополнительных элементов защиты от взрывов и возгораний. Наиболее опасен перезаряд элементов большими токами, что может привести к переплюсованию их электродов. При проектировании батарей используется диодная защита, однако обратные токи диодов вызывают преждевременный разряд батареи.