Уровень жизни современного общества является итогом взаимодействия двух процессов – развития системы фундаментальных знаний о природных процессах и системы использования этих знаний в интересах жизнедеятельности человека, в том числе и в военных целях.
Первая система, в основном, связана с тем, что называется академической наукой. Вторая система опирается на прикладные научные исследования и технические разработки.
Общеизвестно, что многие фундаментальные научные результаты становились предметом прикладной науки и затем практического применения через десятки лет. Близким для нас примером этой закономерности являются фундаментальные исследования в области физики атомного ядра первой половины ХХ века.
Эрнест Резерфорд, открывший в 1911 году атомное ядро и заложивший своими экспериментальными исследованиями фундамент ядерной физики, до конца своей жизни (1937 год) не верил в то, что эти удивительные открытия имеют какое-либо практическое значение. Он бы очень удивился сегодня тому, к чему привели эти академические работы.
Ш.Кулон, А.Ампер и М.Фарадей выяснили основные законы электромагнитных явлений, однако, только через 100 лет цивилизация в полной мере ощутила все многообразие плодов их великих открытий.
Влияние других открытий постепенно накапливалось в течение длительного периода времени, хотя их практическая значимость в той или иной степени была оценена сразу. Так, Джон фон Нейман в конце 40-х годов создал первую ЭВМ в интересах Атомного проекта США, однако значение этого открытия оказалось намного больше – оно привело к созданию современной информационной среды и многим техническим элементам, определяющим нашу жизнь сегодня.
Развитие фундаментальной науки определяется как деятельностью первопроходцев – основателей научных направлений, так и работой научных коллективов, как правило, организованных в виде академических институтов, научных школ, а во многих странах – в виде научных лабораторий университетов.
Развитие прикладной науки определяется изобретениями отдельных лидеров (часто членов академической среды) и работой коллективов специалистов отраслевых институтов, а в ряде стран – лабораторий промышленных компаний.
В обоих случаях специфика деятельности такова, что необходимы как лидеры, так и научная среда. Одной из функций научной среды является выделение и формирование лидеров. Ломоносов не смог бы стать ученым в Холмогорах, ему было необходимо уехать на учебу в Германию, а затем работать в немецкой научной среде в России (другой научной среды у нас не было).
Хотя наука, по своей сути, интернациональна, ее результаты невозможно перенести в страну, где отсутствует достаточно развитая научная среда. Для разработки атомной бомбы в КНР и в Индии потребовалось создать сначала необходимую научную среду, которой первоначально не было. Хотя это страны с древними культурными традициями, однако, для использования современных технологических достижений необходимы точные знания и новый стиль мышления, основанный на точных науках.
Ядерное оружие нашей страны обязано своим созданием и первой фазой развития академической науке и академической научной среде – системе физических и физико-технических институтов, целенаправленно создававшихся в 20-30-е годы ХХ века. Все отцы-основатели атомной отрасли, определившие ее научно-технический облик, были академическими учеными. Упомянем только некоторые имена: И.В.Курчатов, Ю.Б.Харитон, Н.Н.Семенов, В.Г.Хлопин, А.А.Бочвар, А.П.Александров, Я.Б.Зельдович, А.Д.Сахаров. Многие из них были выдающимися изобретателями, и их роль в атомной отрасли, прежде всего, состояла в адаптации результатов фундаментальных исследований, иногда полученных ими лично, для развития прикладной ядерной науки. В этом плане все они были выдающимися инноваторами. Следует отметить, что многие из них были учениками А.Ф.Иоффе, который и организовывал создание необходимой научной среды в физической науке СССР в 20-30-е годы ХХ века.
С чем связана актуальность обсуждаемой проблемы? Она очевидна: потрясения последних 20-30 лет во многом разрушили систему фундаментальных исследований в нашей стране. Во многих областях стала исчезать прикладная наука. Занятие наукой стало второсортным видом труда.
Часто обсуждается вопрос: если наука интернациональна, а плоды фундаментальной науки «зреют медленно», то нельзя ли ограничиться одной прикладной наукой, с тем чтобы просто использовать технологии, созданные в других государствах. Ответ на этот вопрос в целом неоднозначен. На протяжении ограниченного промежутка времени такой подход может существовать, по крайней мере, до тех пор, пока есть научная среда, которая способна воспринимать зарубежные достижения. Однако риск велик, а итоги фундаментальных исследований заранее непредсказуемы. Поэтому страна, претендующая на роль одного из мировых лидеров в XXI веке, будет не состоятельна без собственной и целенаправленно развиваемой фундаментальной науки.
О выборе направлений развития фундаментальной науки. Возможности любого государства не безграничны, и приходится делать выбор, какие научные направления развивать в первую очередь. Однако этот выбор очень непрост. То, что сегодня представляется важным, может быть не существенным завтра и наоборот. Так, физика атомного ядра не представлялась практически значимой в 20-30-е годы ХХ века. Однако если бы эту фундаментальную науку не развивали в СССР, у нас не было бы атомной бомбы. При этом для решения этой важнейшей практической задачи ХХ века развития одной фундаментальной ядерной физики было недостаточно.
Необходимо было развивать фундаментальную физико-химию взрывчатых превращений, без чего не была бы возможной реализация процесса имплозии. Необходимо было развивать фундаментальную химию и фундаментальные основы химико-металлургических процессов, без чего не была бы решена задача по радиохимическому выделению плутония, наработанному в ядерных реакторах, и его превращению в материал, пригодный для использования. Необходимо было развивать прикладную математику и методы приближенных вычислений, поскольку без этого отсутствовало физическое понимание процессов, происходящих в ядерном оружии, а его было бы невозможно создать.
Кто мог бы в 40-м году ХХ века предвидеть, что эти пять столь различных направлений фундаментальных исследований окажутся необходимыми все вместе для решения атомной проблемы. Никто не мог предвидеть
.
Наука обязана своим развитием процессу научного творчества, которое, как всякое творчество, содержит элементы интуиции, иррационального постижения мира. Крупнейшие открытия в естественных науках связаны с творческим озарением их создателей. Невозможно было запланировать, чтобы Э.Резерфорд открыл атомное ядро, а О.Ган – деление урана.
Коммерциализация научных достижений и научной деятельности – это важный для общества, но второстепенный для развития науки вопрос. Так, творчество в живописи, музыки, литературе не создает продуктов прямого потребления, но достижения в этих областях высоко ценятся сами по себе. Аналогично, и научное творчество есть такой же вид проявления способностей человека. Создание общественных благ – это побочный продукт научного творчества, который следует рассматривать как подарок судьбы.
Следует отметить, что основная часть научных открытий была сделана до стадии коммерциализации или общественного использования соответствующих областей знаний. С приходом общества потребления научный прогресс в этих областях замедляется или прекращается вообще. Так, замечательные достижения нашей страны в космических исследованиях сменились застоем, а затем упадком при коммерциализации этой деятельности.
Возникает вопрос: можно ли руководить наукой? Применительно к фундаментальной науке – ответ отрицательный; можно и нужно создавать условия для фундаментальных исследований и для формирования научной среды. Применительно к прикладной науке – ответ положительный. Однако, руководители прикладной науки («академики-чиновники») должны быть очень проницательными людьми.
Таким «академическим чиновником» был, например, И.В.Курчатов, который перед тем, как он стал руководителем Атомного проекта СССР, прошел хорошую школу фундаментальной ядерной физики и сделал ряд выдающихся открытий. Тем не менее, в Атомном проекте у него нет таких научных достижений, которые определили бы саму суть Атомного проекта. Вместе с тем он с удивительной интуицией и прозорливостью анализировал и правильно выбирал направления развития Атомного проекта и руководил их реализацией, что по праву сделало его научным лидером в создании ядерного оружия и в создании атомной отрасли. Он работал с такими выдающимися «чиновниками-организаторами» как Л.П.Берия и Б.Л.Ванников, однако, они не давали ему указаний, каким образом решать сложнейшие научно-технические задачи Атомного проекта и «куда его вести».
Через несколько лет, в 1954 году первый Министр среднего машиностроения В.А.Малышев попытался определить курс развития термоядерной программы и поправить академических руководителей (И.В.Курчатова, Ю.Б.Харитона, А.Д.Сахарова), однако, быстро передумал. Возникает вопрос, что произошло бы, если бы он не изменил свою позицию, а «прижал» бы ученых, например, как «приспешников Берия». Ответ очевиден: СССР бы остановился в развитии термоядерной программы в то время, когда США создавали реальный потенциал тотальной ядерной войны.
Высказывается мнение, что на фундаментальную науку выделяется слишком много средств. Бюджет РАН составляет ~ 65 млрд.руб. или ~ 0,5% бюджета страны. При этом только одно Министерство энергетики США выделяет на развитие открытых научных программ в целом ряде разделов естествознания ~ 5 млрд.долларов ежегодно (~ 150 млрд.руб.). Эти средства идут на проведение исследований, создание нового научного оборудования и на формирование современной научной среды.
Крупные открытия в рамках этой деятельности, которые могут существенно изменить развитие цивилизации, неизвестны, хотя возможно, что они уже сделаны, как это уже случилось в истории с открытием атомного ядра. Остается только ждать. За возможность увидеть новые горизонты необходимо платить и платить много, и другого пути нет. Все развитие человечества – это длинная цепь достижений новых горизонтов.