Реферат: Сущность и значение научно-технической революции, её основные особенности

АННОТАЦИЯ

Научно-техническая революция – это новый этап научно-технического прогресса. Он характеризуется открытием новых законов природы, созданием новых и появлением новых отраслей техники. Наблюдается стремительный прогресс науки, который сопровождается переворотом в средствах научного труда, в технике и организации исследований, в системе информации. Успех науки позволяет создать такие технические средства, которые могут заменить и физический и умственный труд человека.

Предпосылки для НТР были созданы научными открытиями первой половины XX века.

В данной работе раскрыты сущность и значение НТР её основные особенности.

Основными направлениями реализации НТР и научно-технической деятельности стали: автоматизация производства и управления, открытие и использование новых видов энергии, создание материалов с заданными свойствами, освоение космоса, электронные микротехнологии, глобальная автоматизация информационных процессов и создание глобальных средств массовой коммуникации, создание искусств, интеллекта.

На современном этапе НТР вызвала коренной переворот в технологии производства. Начало XXI века охарактеризовалось созданием новых направлений в науке и технике – биотехнологий и нанотехнологий.

Нано – и биотехнологии составляют основу для НТР и призваны радикально изменить окружающий мир.

В реферате значительное внимание уделено характеристике и областям применения современных технологий, проанализированы положительные моменты их применения, а также возможные отрицательные моменты новых направлений НТР.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СУЩНОСТЬ И ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НТР

1.1 НТР: понятие, сущность, основные направления

1.2 Предпосылки возникновения НТР

2. СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП HТР

2.1 Начало НТР

2.2 Становление техноструктуры XXI века

3. НАНО – И БИОТЕХНОЛОГИИ – ОСНОВНЫЕ СТРАТЕГИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЭТАПА НТР

3.1 Нано - и биотехнологии: понятие и области применения

3.2 Последствия применения био- и нанотехнологий

3.3 Возможности нано- и биотехнологий в материаловедении

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВЕДЕНИЕ

Настоящее и будущее экономики любой страны зависит во многом от того, как новейшие достижения науки и техники внедряются во все сферы жизни. Поэтому важно выяснить, каковы а) сущность, б) этапы и рспективы НТР.

Научно-техническая революция (НТР) - коренное качественное преобразование производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор производства.

Эпоха НТР наступила в 40 - 50-е годы XX века. Именно тогда зародились и получили развитие ее главные направления: автоматизация производства, контроль и управление им на базе электроники; создание и применение новых конструкционных материалов и др. С появлением ракетно-космической техники началось освоение людьми околоземного космического пространства. Для прогресса современной науки и техники характерно комплексное сочетание их, революционных и эволюционных изменений. Примечательно, что за два - три десятилетия многие начальные направления НТР из радикальных, постепенно превратились в обычные эволюционные формы совершенствования факторов производства и выпускаемых изделий. Новые крупные научные открытия и, изобретения 70 - 80-х годов XX века породили второй, современный, этап НТР. Для него типичны несколько лидирующих направлений: электронизация, комплексная автоматизация, новые виды энергетики, технология изготовления новых материалов, био - и нанотехнологии. Их развитие предопределяет облик производства в конце ХХ - начале ХХI вв.

Настоящая тема носит актуальный характер в современных условиях. Научно-техническая революция ускорила развитие мировой цивилизации, придав экономике новое качество экономического роста, в основе которого ведущее место принадлежит инновациям. В связи с этим проблемы поиска инновационных механизмов, связывающих фундаментальную науку и реальное производство, приобретают особую значимость.

Цель реферата – изучить перспективные направления НТР и выявить последствия их применения для общества.

Задачи реферата – определить сущность и основные направления НТР; изучить особенности развития НТР на современном этапе; раскрыть понятие нано – и биотехнологий, области и результаты их применения.

1. СУЩНОСТЬ И ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НТР

1.1 НТР: понятие, сущность, основные направления

Актуальной проблемой общественного развития является научно-техническая революция. Ее значимость определяется не только ускорением исторического прогресса, но и ее влиянием на непосредственные и отдаленные социальные последствия.

Научно-техническая революция (НТР) - это период времени, в течение которого происходит качественный скачок в развитии науки и техники, коренным образом преобразующий производительные силы общества. Начало НТР приходится на середину XX века, и уже к 70-м годам она увеличила экономический потенциал мирового хозяйства в несколько раз. Достижениями НТР в первую очередь воспользовались экономически развитые страны, которые превратили их в ускоритель научно-технического прогресса.

Одним из наиболее спорных вопросов при обсуждении проблем научно-технической революции является вопрос о ее сущности.

Единого мнения здесь нет. Одни авторы сводят сущность НТР к изменению в производительных силах общества, другие - к автоматизации производственных процессов и созданию четырехзвенной системы машин, третьи - к возрастанию роли науки в развитии техники, четвертые - к появлению и развитию информационной техники и т.д. [3, с.181 ].

Во всех этих случаях отражаются лишь отдельные признаки, отдельные стороны научно-технической революции, а не ее сущность.

Научно-техническая революция - это качественно новый этап научно-технического прогресса. НТР привела к коренному преобразованию производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. В ходе НТР бурно развивается и завершается процесс превращения науки в непосредственную производительную силу. НТР изменяет весь облик общественного производства, условия, характер и содержание труда, структуру производительных сил, общественного разделения труда, отраслевую и профессиональную структуру общества, ведёт к быстрому росту производительности труда, оказывает воздействие на все стороны жизни общества, включая культуру, быт, психологию людей, взаимоотношение общества с природой, ведёт к резкому ускорению научно-технического прогресса.

В прошлом перевороты в естествознании и технике лишь иногда совпадали между собой по времени, стимулируя один другой, но никогда не сливались в единый процесс. Своеобразие развития естествознания и техники наших дней, его особенности состоят в том, что революционные перевороты в науке и технике представляют собой теперь лишь различные стороны одного и того же единичного процесса – НТР. Научно-техническая революция есть явление современной исторической эпохи, не встречавшееся ранее.

В условиях НТР возникает новое соотношение между наукой и техникой. В прошлом уже вполне определившиеся потребности техники влекли за собой выдвижение теоретических задач, решение которых было связано с открытием новых законов природы, созданием новых естественнонаучных теорий. В настоящее время открытие новых законов природы или создание теорий становится необходимой предпосылкой самой возможности появления новых отраслей техники. Складывается и новый тип науки, отличающийся своим теоретическим и методологическим фундаментом и своей общественной миссией от классической науки прошлого. Этот прогресс науки сопровождается переворотом в средствах научного труда, в технике и организации исследований, в системе информации. Все это превращает современную науку в один из самых сложных и непрерывно растущих социальных организмов, в наиболее динамическую, подвижную производительную силу общества.

Итак, существенным признаком понятия НТР в узком его смысле, ограниченном рамками процессов, происходящих в области собственно естествознания и техники, является слияние революционного переворота в науке и революционного переворота в технике в единый процесс, причем наука выступает в отношении техники и производства в роли ведущего фактора, прокладывающего пути их дальнейшего развития.

Успех науки позволил создать такие технические средства, которые могут заменить и руки (физический труд), и голову (умственный труд человека, занятого в сферах управления, конторской деятельности, и даже – в области самой науки).

Научно-техническая революция есть коренное, качественное преобразование производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития общественного производства, непосредственную производительную силу[6, c.352].

Основными направлениями НТР являются: микроэлектроника, лазерные технологии, ферментные технологии, генная инженерия, катализ, био- и нанотехнологии.

Микроэлектроника – направление технологии, связанное с созданием приборов и устройств в миниатюрном исполнении и использованием интегральной технологии их изготовления. Типичными устройствами микроэлектроники являются: микропроцессоры, запоминающие устройства, интерфейсы и др. На их базе создаются компьютеры, медицинское оборудование, контрольно – измерительные приборы, средства связи и передачи информации.

Созданные на основе интегральных схем электронно-вычислительные машины позволяют многократно усилить интеллектуальные способности человека, а в ряде случаев полностью заменить его как исполнителя не только в рутинных вопросах, но и в ситуациях, требующих высокого быстродействия, безошибочности, специфических знаний, или в экстремальных условиях. Созданы системы, позволяющие быстро и эффективно решать сложные задачи в области естественных наук, при управлении техническими объектами, а также в социально - политической сфере человеческой деятельности.

Все более широко используются электронные средства синтеза и восприятия речи и изображения, услуги машинного перевода с иностранных языков. Достигнутый уровень развития микроэлектроники сделал возможным начало прикладных исследований и практических разработок систем искусственного интеллекта.

Предполагается, что одна из новых ветвей развития микроэлектроники пойдет в направлении копирования процессов в живой клетке, и ей уже присвоен термин «молекулярная электроника» или «биоэлектроника».

Лазерная техника. Лазер (оптический квантовый генератор) – источник когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона, действие которого основано на использовании вынужденного излучения атомов и ионов.

В основе работы лазера лежит способность возбужденных атомов (молекул) под действием внешнего электромагнитного излучения соответствующей частоты усиливать это излучение. Система возбужденных атомов (активная среда) может усиливать падающее излучение, если она находится в состоянии с так называемой инверсной населенностью, когда число атомов на возбужденном энергетическом уровне превышает число атомов на нижерасположенном уровне.

В традиционных источниках света используется спонтанное излучение системы возбужденных атомов, складывающееся из случайных процессов излучения множества атомов вещества. При вынужденном излучении все атомы когерентно излучают кванты света, тождественные частоте, направлению распространения и поляризации квантам внешнего поля. В активной среде лазера, помещенной в оптический резонатор, образованный, например, двумя параллельными друг другу зеркалами, за счет усиления при многократном проходах излучения между зеркалами формируется мощный когерентный пучок лазерного излучения, направленный перпендикулярно плоскости зеркал. Лазерное излучение выводится из резонатора через одно из зеркал, которое делают частично прозрачным.

Лазерная связь. Использование инфракрасного излучения полупроводниковых лазеров позволяет существенно поднять скорость и качество передаваемой информации, повысить надежность и секретность. Лазерные линии связи подразделяются на космические, атмосферные и наземные.

Лазерные технологии в машиностроении. Лазерная резка позволяет производить раскрой практически любых материалов толщиной до 50 мм по заданному контуру. Лазерная сварка позволяет соединять металлы и сплавы с сильно отличающимися теплофизическими свойствами. Лазерная закалка и наплавка позволяют получать новые инструменты с уникальными свойствами (самозаточка и т.д.). Мощные лазеры широко используются в автомобильной и авиационной промышленности, судостроении, приборостроении и т.д.

Ферментные технологии. Ферменты, выделяемые из бактерий, можно применять для получения важных в промышленности веществ (спиртов, кетонов, полимеров, органических кислот и др.).

Промышленное производство белков. Белок одноклеточных – ценнейший источник пищи. Получение белка с помощью микроорганизмов имеет целый ряд преимуществ: не нужно больших площадей для посевов; не нужно помещений для скота; микроорганизмы быстро размножаются на самых дешевых или побочных продуктах сельского хозяйства или промышленности (Например, на нефтепродуктах, бумаге). Белок одноклеточных можно использовать для увеличения кормовой базы сельского хозяйства.

Генная инженерия. Так называется совокупность методов введения в клетку желательной генетической информации. Появилась возможность контролировать генетическую структуру будущих популяций путем клонирования. Применение этой технологии может существенно повысить эффективность сельского хозяйства.

Катализ. Вещества, не расходующиеся в результате протекания реакции, но влияющее на ее скорость, называются катализаторами. Явление изменения скорости реакции под действием катализаторов, называется катализом, а сама реакции – каталитическими.

Катализаторы весьма широко применяются в химической промышленности. Под их влиянием реакции могут ускоряться в миллионы раз. В некоторых случаях под действием катализаторов могут возбуждаться такие реакции, которые без них практически немыслимы. Так производятся серная и азотные кислоты, аммиак и др.

Открытие и применение новых видов энергии. Начиная от строительства атомных, геотермальных и приливных электростанций и заканчивая новейшими разработками в области использования энергии ветра, Солнца и магнитного поля Земли.

Создание и применение новых видов конструкционных материалов (различные пластики активно вытесняют металл и древесину).

Биотехнология. Становление биотехнологии было связано с успехами биологии в познании особенностей организации молекулярных структур живого и процессов этого уровня, осуществлением искусственного синтеза отдельных генов и их включением в геном бактериальной клетки. Это позволило контролировать основные процессы биосинтеза в клетке, создавать такие генетические системы бактериальной клетки, которые способны осуществлять биосинтез определенных соединений в промышленных условиях. На решение таких задач ориентируется ныне ряд направлений биотехнологии. Биологическая технология определила возникновение нового типа производства – биологизированного. Примером такого производства могут быть предприятия микробиологической промышленности. Биологизация производства – это новый этап научно – технического прогресса, когда наука о живом превращается в непосредственную производительную силу общества, и ее достижения используются для создания промышленных технологий.

Еще одним направление НТР, заложившим физические основы принципиально новых информационных и коммуникационных технологий, стали исследования в области полупроводниковых наногетероструктур. Достигнутые успехи в этих исследованиях имеют огромное значение для развития оптоэлектроники и электроники высоких скоростей.

1.2 Предпосылки возникновения НТР

Научный и технический прогресс впервые начали сближаться в 16-18 веках, когда мануфактурное производство, нужды мореплавания и торговли потребовали теоретического и экспериментального решения практических задач.

Более конкретные формы это сближение приняло, начиная с конца 18 века, в связи с развитием машинного производства, что было обусловлено изобретением Д. Уаттом парового двигателя. Наука и техника начали взаимно стимулировать друг друга, активно влияя на все стороны жизни общества, радикально преобразуя не только материальную, но и духовную жизнь людей.

Двадцатый век человечество встретило с новыми видами транспорта: самолетами, автомобилями, огромнейшими пароходами и все более быстрыми паровозами; трамвай и телефон были в диковинку лишь жителям отдаленной глубинки. Метро, электричество, радио и кино прочно вошли в быт передовых стран. Но в то же время в колониях сохранялась ужасающая нищета и отсталость, да впрочем, в метрополиях все было далеко не так благополучно. В связи с развитием техники и транспорта мир познал, что такое безработица и кризис перепроизводства, засилье только что появившихся монополий. К тому же, ряд государств (к примеру, Германия) не успели к разделу колоний, и начало крупномасштабных войн было лишь вопросом времени. Научно-технический прогресс встает на службу военно-промышленному комплексу. Создаются все более разрушительные виды вооружений, которые сначала были опробованы в локальных конфликтах (таких как русско-японская война), а затем применены во время Первой Мировой Войны.

Первая Мировая произвела огромный переворот в общественном сознании. Всеобщий оптимизм начала ХХ века под влиянием ужасов войны, понижения уровня жизни, тяжести повседневного труда, стояния в очередях, холода и голода сменился на тяжелый пессимизм. Рост преступности, числа самоубийств, падение значения духовных ценностей - все это было свойственно не только Германии, проигравшей войну, но и странам-победительницам.

Массовое рабочее движение, вызванное требованием перемен после войны и революцией в России, привело к небывалой до этого демократизации.

Однако вскоре мир постигла очередная беда: Великая Депрессия.

Неправильная экономическая политика приводит многие страны мира сначала к биржевому, а затем к банковскому краху. По глубине и продолжительности этот кризис не имел себе равных: в США за 4 года производство сократилось на треть, а каждый четвертый стал безработным. Все это привело к очередному всплеску пессимизма и разочарования. Демократическая волна уступила место тоталитаризму и росту государственного вмешательства. Фашистские режимы, установившиеся в Германии и Италии, увеличив число военных заказов, избавили свои страны от безработицы, чем завоевали огромную популярность в народе. Униженная Германия увидела в Гитлере лидера, способного поднять страну с колен. Окрепший Советский Союз также начал активную милитаризацию и был готов ликвидировать унизительные последствия Брестского мира. Таким образом, очередной глобальный конфликт был неизбежен[1,c.116].

Вторая Мировая Война была самой разрушительной в истории человечества, в ходе которой воюющими странами были созданы принципиально новые системы оружия и военной техники: атомная бомба, реактивный самолет, реактивный миномет, первые тактические ракеты и т. д. Эти плоды прикладных НИОКР многочисленных сверхсекретных военных институтов и конструкторских бюро, в силу понятных причин моментально внедрявшиеся в производство, изначально задали направление третьей НТР.

Предпосылки же для НТР были созданы научными открытиями первой половины XX в., в частности: в области ядерной физики и квантовой механики, достижениями кибернетики, микробиологии, биохимии, химии полимеров, а также оптимально высоким техническим уровнем развития производства, которое было готово воплотить эти достижения. Таким образом, наука стала превращаться в непосредственную производительную силу, что является характерной чертой третьей НТР.

НТР имеет всеохватывающий характер, оказывая влияние на все сферы не только экономической жизни, но и на политику, идеологию, быт, духовную культуру, психологию людей.

2. СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП НТР

2.1 Начало НТР

В середине XX века, сначала в западных странах и в СССР, начинается грандиозная по масштабам научно-техническая революция. Ее последующее развитие вызвало глубокие перемены во всем мире - в материальном производстве и науке, политике и социальном положении людей, культуре и международных отношениях. Вскоре стало ясно, что с приходом НТР заканчивается эпоха индустриального капитализма на Западе. Более того, завершается эпоха индустриальной цивилизации, к которой были причастны так или иначе все страны и континенты, в том числе и колониальные страны Азии, Африки и Латинской Америки [5, c.426].

Научно-техническая революция выводит человеческое общество, прежде всего западное, из тупика неразрешимых противоречий. Она открывает фантастические по прежним представлениям пути развития и формы организации общества, средства реализации человеческих сил и способностей. Но вместе с новыми возможностями появляются и новые опасности. Над человечеством нависает угроза собственной гибели в результате непродуманных действий самих людей. Можно сказать, что глобальная катастрофа - это в определенном смысле антропологическая катастрофа.

Первоначально научно-техническая революция охватывает сферы науки и материального производства. Революционный переворот в промышленности был вызван созданием электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и на их основе автоматизированных производственных комплексов. Произошел поворот в сторону применения немеханических технологий, резко сокративших время изготовления различных материалов и продуктов.

Уровень механизации и автоматизации производственных процессов стал настолько высоким, что решение конкретных задач потребовало от любого работника, не только от инженера, но и от квалифицированного рабочего, серьезной профессиональной подготовки, современных научных знаний. По мере развертывания НТР наука становится определяющим фактором в развитии общества в сравнении с материальным производством. Научные открытия фундаментального характера приводят к появлению новых отраслей в промышленности, например производства сверхчистых материалов, космической техники. Для сравнения, отметим, что во времена индустриальной революции сначала делались технические изобретения, а затем наука подводила под них теоретическую базу. Классический пример из XIX в. - паровой двигатель. В течение 1950 - первой половины 1960-х гг. общественная мысль полагала, что главным результатом НТР выступает появление высокопроизводительной индустрии, и на ее основе - зрелого индустриального общества. Западное общество быстро осознало те преимущества, которые несет с собой научно-техническая революция, и много сделало для ее продвижения по всем направлениям. В конце 1960-х гг. западное общество вступает в качественно новый этап своего развития. Ряд ведущих западных ученых - Д. Белл, Г. Кан, А. Тоффлер, Ж. Фурастье, А. Турен - выдвинули концепцию постиндустриального общества и стали усиленно ее разрабатывать [5,c.427].

1970-е гг. энергетический и сырьевой кризисы ускорили структурную перестройку промышленности, а вслед за ней всех сфер общественной жизни, которая сопровождалась массовым внедрением наукоемких технологий. Резко возрастает роль транснациональных корпораций, что означало дальнейшую интеграцию мировых экономических процессов. Наряду с радикальными преобразованиями в экономике ускоряется глобализация информационных процессов. Создаются мощные телекоммуникационные системы и информационные сети, спутниковая связь, которые постепенно охватывают весь мир. Изобретается персональный компьютер, совершивший подлинную революцию в науке, деловом мире, печати. Информация постепенно становится важнейшей экономической категорией, производственным ресурсом, ее распространение в обществе приобретает огромную социальную значимость, ибо тот, кто владеет информацией, владеет и властью.

В начале 1990-х гг. после распада СССР и мировой социалистической системы начинаются стремительно развивающиеся процессы глобализации мира и одновременно с этим перерастание постиндустриального общества на Западе в информационное общество. Если для постиндустриального общества характерной чертой выступало заметное преобладание производства услуг над производством материальных продуктов, то информационное общество отличает прежде всего наличие высокоэффективных информационных технологий в финансовой и экономических сферах, в средствах массовой информации.

2.2 Становление техноструктуры XXI века

XXI век – век перехода наиболее развитых стран в информационное общество. Современная научно-техническая революция является сложным,

многоплановым явлением. С известной долей условности можно выделить три ее важнейших составляющих, неразрывно связанных между собой.

Во-первых, научно-техническая революция характеризуется процессом интеграции науки и производства, притом такой интеграции, что производство постепенно превращается как бы в технологический цех науки. Формируется единый поток - от научной идеи через научно-технические разработки и опытные образцы к новым технологиям и массовому производству. Повсеместно идет процесс инновации, возникновение нового и его быстрое продвижение в практику. Резко усиливается процесс обновления производственного аппарата и выпускаемой продукции. Новые технологии и новые изделия становятся воплощением все более современных достижений науки и техники. Все это приводит к кардинальным изменениям в факторах и источниках экономического роста, в структуре экономики и ее динамизме.

Когда говорят о научно-технической революции, то в первую очередь

подразумевают именно процесс интеграции науки и производства. Однако было бы неправильно все сводить только к этой составляющей современной НТР.

Во-вторых, понятие «научно-техническая революция» включает в себя революцию в подготовке кадров по всей системе образования. Новая техника и технология требуют нового работника - более культурного и образованного, гибко приспосабливающегося к техническим нововведениям, высоко дисциплинированного, имеющего к тому же навыки коллективного труда, что является характерной чертой новых технических систем.

В-третьих, важнейшей составляющей НТР является подлинная революция в организации производства и труда, в системе управления. Новой технике и технологии соответствует и новая организация производства и труда. Ведь современные технологические системы обычно базируются на взаимосвязанной цепочке оборудования, на котором работает и которое обслуживает довольно разносторонний коллектив. В связи с этим выдвигаются новые требования к организации коллективного труда. Поскольку процессы исследования, конструирования, проектирования и производства неразрывно связаны между собой, переплетаются и взаимно проникают друг в друга, перед управлением стоит сложнейшая задача - связать воедино все эти этапы. Сложность производства в современных условиях многократно возрастает, и чтобы соответствовать ему, самоуправление переводится на научную основу и на новую техническую базу в виде современной электронно-вычислительной, коммуникационной и организационной техники.

Под влиянием успехов научно-технического прогресса в той или иной области, открытий и достижений, осуществленных в разных сферах, основное содержание научно-технической революции трактовалось по-разному. Ее отождествляли с наступлением атомного века, века ЭВМ и информатики, века химии, биологии и биотехнологии, «электронной» и «космической» эпохи.

НТР на ее современном этапе вызвала коренной переворот в технологии производства.

Развитие всех сфер экономики идёт по пути научно-технического прогресса. В XX веке состояние экономики высокоразвитых стран определялось в значительной степени развитием «высоких технологий в авиации, космонавтике, ядерной энергетике, электронике, а в конце века микроэлектронике и информатике. Начало XXI века охарактеризовалось созданием новых направлений в науке и технике – биотехнологий и нанотехнологий.

биотехнология научный технический

3. НАНО – И БИОТЕХНОЛОГИИ – ОСНОВНЫЕ СТРАТЕГИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЭТАПА НТР

3.1 Нано - и биотехнологии: понятие и области применения

Перспективным направлением НТР в XXI столетие является биотехнология. Биотехнология - совокупность промышленных методов, использующих живые организмы и биологические процессы, достижения генной инженерии (отрасли молекулярной генетики, связанной с созданием искусственных молекул вещества, передающего наследственные признаки живого организма) и клеточной технологии. Такие методы применяются в растениеводстве, животноводстве, при изготовлении ряда ценных технических продуктов. Разрабатываются биотехнологические программы обогащения бедных руд и концентрации редких и рассеянных в земной коре элементов, а также преобразования энергии.

Под биотехнологией понимают совокупность методов и приемов использования живых организмов, биологических продуктов и биотехнических систем в производственной сфере. Иными словами, биотехнология применяет современные знания и технологии для изменения генетического материала растений, животных и микробов, способствуя получению на этой основе новых (зачастую принципиально новых) результатов [2, c.403].

Биотехнология – это биотехнические исследования, которые развиваются в связи с усилением взаимодействия биологии и технических наук, особенно с материаловедением и микроэлектроникой. В результате чего создаются биотехничесикие системы, биоиндустрии и биотехнологии.

В узком смысле биотехнологиями называют использование живых организмов в производстве и переработке различных продуктов. Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, при различных способах переработки кож, растительных волокон и др. Современные биотехнологии основаны главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток.

В широком смысле биотехнологиями называются технологиии, использующие живые организмы или продукты их жизнедеятельности. Или можно сформулировать так: биотехнологии связаны с тем, что возникло биогенным путем. Во всём мире идёт стремительное развитие нанотехнологии в научном, техническом и прикладном плане, включая решение многих экономических и социальных задач.

Нанотехнологии составляют основу для НТР и призваны радикально изменить окружающий мир. Это приоритетное направление для всех имеющихся отраслей. Прогрессивное развитие нанотехнологий даст толчок для развития многих отраслей промышленности и экономики в ближайшее время.В настоящее время под термином «нанотехнология» подразумевают совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, имеющие принципиально новые качества и позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы макромасштаба. Практически, нано (от греч. nanos-карлик) – это миллиардная доля чего-либо, т.е. нанометр – это метр, поделенный на миллиард [7,c.4].

В целом фронт нанотехнологических исследований охватывает широкие области науки и техники – от электроники и информатики до сельского хозяйства, в котором возрастает роль генно-модифицированной продукции.

В числе разработок – электроника и информационные технологии на основе новых материалов, новых устройств, новых условий и техники монтажа, новых методов записи и считывания информации, новых устройств фотоники в оптических линиях связи.

В числе перспективных проектов – наноматериалы (нанотрубки, материалы для солнечной энергетики, топливные элементы нового типа), биологические наносистемы, наноустройства на основе наноматериалов, наноизмерительная техника, нанообработка. В наномедицине прогнозируется метод лечения не болезни, а индивидуального человека по его генетической информации.

3.2 Последствия применения био- и нанотехнологий

В глобальном масштабе биотехнологии должны обеспечить постепенный переход к использованию возобновляемых природных ресурсов, включая использование солнечной энергии для получения водородного и жидкого углеводородного топлива. Биотехнологические методы открывают новые возможности в таких областях, как добыча полезных ископаемых, утилизация отходов и защита среды обитания, получение новых материалов и биоэлектроника.

Особое значение имеют биотехнологии в решении проблемы продовольственной безопасности страны. В условиях нарастающего ресурсно-экологического кризиса только развитие биотехнологий может обеспечить реализацию стратегии устойчивого развития, альтернативой которой в перспективе может быть только третья мировая война с применением оружия массового уничтожения.

Достижения биологии открывают принципиально новые возможности для повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Основной причиной потерь урожая являются заболевания растений, вызываемые патогенными микроорганизмами и вирусами, а также насекомые-вредители. В России потери подсолнечника от грибковых заболеваний составляют до 50%. Традиционные методы борьбы с патогенными микроорганизмами, вирусами и насекомыми-вредителями, основанные на классической селекции, неэффективны ввиду феномена автоселекции патогенных форм и рас микроорганизмов, скорость которой опережает искусственную селекцию растений. Часто новый сорт поражается новыми, неизвестными ранее расами патогенов. Эта проблема решается путем введения в геном растений чужих генов, обуславливающих устойчивость к заболеваниям. В настоящее время трансгенными сортами картофеля, томатов, рапса, хлопка, табака, сои и других растений уже засеяны площади пахотных земель, в два раза превышающих площадь Великобритании. Задача ближайшего будущего - создание сортов, устойчивых к засухе, засолению почв, ранним заморозкам и другим природным явлениям [ 9].

Вместе с тем, неизбежны и серьезные отрицательные последствия бурного биологического прогресса.

Во-первых, в мире постоянно появляются новые инфекции, опасные для здоровья людей и животных, - СПИД, устойчивые к антибиотикам формы туберкулеза, губчатый энцефалит крупного рогатого скота. Во-вторых, серьезную обеспокоенность вызывает стремительное распространение трансгенных растений и полученных из них продуктов питания. Хотя науке пока не известны какие-либо отрицательные последствия потреблением продуктов, изготовленных на основе трансгенных растений, здесь необходим тщательный контроль проводимых экспериментов и внедрения их результатов в практику сельского хозяйства.

Отдельную проблему представляет рост населения и развитие промышленного производства, ведущие к оскудению природы и деградации экологических сообществ. Для успешного противодействия этому процессу необходимо глубокое понимание его механизма и разработка методов контроля, восстановления и поддержания природного равновесия.

Свиньи, которым вводят гормоны роста, страдают гастритами и язвой желудка, артритом, дерматитом и другими заболеваниями, поэтому неудивительно, что мясо таких животных опасно для здоровья человека. Создание устойчивых к гербицидам культур приводит к расширению применения этих химикалий, которые неизбежно попадают в атмосферу и системы водоснабжения в несравненно большем количестве. Кроме того, когда сорнякам и вредителям удаётся развить в себе сопротивляемость к этим новым биологическим средствам, то специалистам приходится создавать улучшенные разновидности гербицидов, тем самым совершая очередной шаг на бесконечном пути попыток подчинения и улучшения природы [9].

Существенная опасность таится также и в углубляющемся генетическом единообразии основных видов растений. В современном сельскохозяйственном производстве применяется семенной материал, созданный по методикам генной инженерии с целью увеличения продуктивности и качества получаемых урожаев. Если, однако, ежегодно высаживаются миллиарды идентичных семян кукурузы, то все посевы становятся уязвимыми даже из-за какого-то одного вредителя или единственной болезни. В 1970 году в США неожиданное массовое поражение кукурузного листа уничтожило все посевы от Флориды до Техаса. В 1984 году новая болезнь, вызванная неизвестной бактерией, привела к гибели в южных штатах страны десятков миллионов цитрусовых деревьев. Следовательно, биотехнологическая революция, повышая урожайность, одновременно увеличивает риск дорогостоящих неудач [ 9 ].

Негативное влияние биотехнологий на окружающую среду проявляется и в том, что основанное на ней сельское хозяйство всячески уклоняется от кардинальных экономических реформ. Если созданы новые сорта культур, способные произрастать на засолённых почвах или в жарком и сухом климате, нелепо ожидать от фермеров и «капитанов» аграрного сектора экономики ожидания того времени, когда учёные изменят агротехнику их возделывания к этим условиям так, чтобы не создавать опасности для окружающей среды. С другой стороны, вместо борьбы с глобальным потеплением, засолением почв из-за чрезмерного осушения близлежащих болот или быстрым сведением лесов, ученые - биотехнологи изобретают новые виды растений, которые начинают «сотрудничать» с изменениями окружающей среды, вызванными человеческой деятельностью. Другими словами, высокоурожайное сельское хозяйство берёт на вооружение биотехнологию, не задаваясь вопросом о её экологической агрессивности. Создание и внедрение в повседневный рацион людей генетически модифицированных продуктов всё еще в значительной степени происходит путём проб и ошибок, но цена этих ошибок может оказаться слишком высокой. Фактически непредсказуемость воздействия генетически модернизированных организмов на окружающую среду, на человека и на животных – главная отрицательная черта биотехнологических достижений.

Именно потому, что области применения биотехнологии столь широки, трудно предсказать и описать все возможные её последствия. При этом очень важно видеть разницу между биотехнологией, которая увеличивает производство продукции в поле, и более новой наукой – тоже биотехнологией – которая создаёт синтетические продукты in vitro в лаборатории. Обе несут глубокие изменения, но именно последняя, переживающая пока стадию эксперимента, может иметь наиболее серьёзные последствия.

Подобно паровому двигателю и электричеству, в свое время преобразовавшим образ жизни людей, этот вид биотехнологии, как представляется, ныне тоже открывает новую историческую эру. Она способна изменить структуру национальной экономики многих стран, сферы приложения капитала и спектр научного знания. Она создаст новые и сделает ненужными многие традиционные виды деятельности. Поэтому следует быть готовыми к возможному превращению сельского хозяйства в отрасль, в которой миллионы крестьян и фермеров превратятся в наёмных рабочих, поскольку отпадёт необходимость в выращивании культур в естественных условиях, а сельскохозяйственные корпорации будут нуждаться лишь в производстве синтетической биомассы как сырья для промышленности, осваивающей создание искусственных семян и эмбрионов. Для потребителя такая пища, генетически запрограммированная на обычный вкус, не будет отличаться от обычной. Фермеры же всего мира воспримут такую революцию в производстве пищи неоднозначно. Им, как и ткачам, работавшим на ручных станках, или мастерам, создававшим экипажи в XIX веке, грозит превращение в излишнюю рабочую силу.

Нанотехнология обеспечит невиданные до сих пор возможности практически в любой области человеческой деятельности, включая и способы ведения войны. Неподдельный энтузиазм вызывают перспективы использования нанотехнологии в таких областях, как вычислительная техника, информатика (модули памяти, способные хранить триллионы битов информации в объёме вещества с булавочную головку), коммуникационные линии, производство промышленных роботов, биотехнологии, медицина (адресная доставка лекарственных препаратов к повреждённым клеткам, выявление повреждённых и раковых клеток), космические разработки. Однако необходимо предвидеть и возможные негативные последствия развития нанотехнологии для безопасности мира.

Среди потенциальных негативных последствий развития нанотехнологий, эксперты выделяют целый ряд угроз. Опасения экспертов связаны с тем, некоторые компоненты нанотехнологических производств потенциально опасны для окружающей среды, а их воздействие на человека и среду его обитания до конца не изучено.

Полагают, что такие компоненты станут принципиально новыми загрязнителями, к борьбе с которыми современная промышленность и наука будут пока не готовы. Кроме того, принципиально новые химические и физические свойства таких компонентов позволят им беспрепятственно проникать через существующие системы очистки, включая и биологические, что приведет к взрывному росту числа аллергических реакций и связанных с этим заболеваний.

Важными представляются также проблемы, связанные с миниатюризацией нанотехнологических продуктов и встающей в этой связи проблемой защиты частной жизни: появление уже не микро-, а так называемых «наномашин-шпионов» в умелых руках дает неограниченные возможности по сбору любой конфиденциальной и компрометирующей информации. Кроме того, разная степень доступности нанотехнологических приложений в медицине и иных социально значимых областях приведет к появлению новой границы раздела человечества по степени использования нанотехнологий, что в целом усугубит и без того гигантский разрыв между богатыми и бедными [8,c.30].

Предполагатся также, что нанотехнологии повлекут изменения не только в области традиционных вооружений, но и ускорят создание ядерного оружия следующего поколения, обладающего повышенной надежностью и эффективностью при намного меньших размерах. Эксперты отмечают, что потенциально нанотехнологии способны существенно повлиять на все аспекты развития перспективных образцов вооружения и военной техники, что повлечет и существенные изменения в военной науке.

Особое внимание эксперты уделяют возможностям использования нанотехнологий при создании перспективных средств химической и бактериологической войны, так как продукты нанотехнологий позволят создать принципиально новые средства доставки активных агентов. Такие средства будут намного более управляемыми, избирательными и эффективными при применении на практике. По мнению экспертов НАТО, существующее сегодня в военно-политических кругах отношение к проблеме нанотехнологий, их влиянию на военную стратегию и систему международных договоров в области военной безопасности во многом не отвечает потенциальной угрозе, исходящей от нанотехнологий.

3.3 Возможности нано - и биотехнологий в материаловедении

Наноматериалы обширно применяются в материаловедении.

Наиболее важными достижениями в нанотехнологиях являются следующие:

- сканирующая туннельная микроскопия —это изобретение (1981 г.) послужило толчком к наноисследованим и нанотехнологиям;

- эффект гигантского магнитосопротивления в многослойных структурах из магнитных и немагнитных материалов (1988 г.), на его основе созданы считывающие головки для жестких дисков, которыми сегодня оснащены все персональные компьютеры;

- полупроводниковые лазеры и светодиоды на GaAs (первая разработка датируется 1962 г.), основные компоненты телекоммуникационных систем, CD и DVD плееров, лазерных принтеров;

- пластмассы, армированные углеродными волокнами. Композитные материалы – легкие и прочные — преобразовали многие отрасли: авиастроение, космические технологии, транспорт, упаковочные материалы, спортивное снаряжение;

- материалы для литиевых ионных батареек. Трудно себе представить, что еще недавно мы обходились без лаптопов и мобильных телефонов. Эта «мобильная революция» была бы невозможна без перехода от перезаряжаемых батареек, использующих водные электролиты, к более энергоемким литиевым ионным батарейкам (катод — LiCoO2 или LiFeO4, анод – углеродный) [10];

- углеродные нанотрубки (1991 г.), их открытию предшествовало не менее сенсационное открытие в 1985 г. фуллеренов C60. Сегодня поразительные, уникальные и многообещающие свойства углеродных наноструктур находятся в центре самых «горячих» публикаций. Однако остается еще много вопросов к методам их массового синтеза с однородными свойствами, методам очистки и технологиям их включения в наноприборы;

- материалы для мягкой печатной литографии. В производстве сегодняшних микроэлектронных приборов и схем, запоминающих сред и других изделий центральное место занимают литографические процессы, и в ближайшем будущем альтернативы не видно. Мягкая печатная литография использует упругий штамп из полидиметилоксисилана, который можно применять многократно. Метод можно использовать на плоских, изогнутых и гибких подложках при достигнутом на сегодня разрешении до 30 нм;

- метаматериалы, придуманные учеными и не имеющие аналогов в природе. Реальные структуры были созданы впервые в 2000 г., перспективны для создания совершенных линз (для радиолокационного диапазона длин волн) и для формирования покрытий, полностью поглощающих электромагнитное излучение определенного диапазона длин волн (создание объектов-невидимок) [10].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены вопросы о сущности НТР, её основных особенностях, а также предпосылках развития; проанализировано развитие НТР на современном этапе; освещены перспективные направления НТР – нано- и биотехнологии, а также области их применения и последствия их развития.

В ходе НТР, начало которой относится к середине 20 в., бурно развивается и завершается процесс превращения науки в непосредственную производительную силу. НТР изменяет весь облик общественного производства, условия, характер и содержание труда, структуру производительных сил, общественного разделения труда, отраслевую и профессиональную структуру общества, ведёт к быстрому росту производительности труда, оказывает воздействие на все стороны жизни общества, включая культуру, быт, психологию людей, взаимоотношение общества с природой, ведёт к резкому ускорению научно-технического прогресса.

Научно-техническая революция означает скачок в развитии производительных сил общества, переход их в качественно новое состояние на основе коренных сдвигов в системе научных знаний.

Научно-техническая революция - это коренное качественное преобразование производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития общественного производства. Резко ускоряет научно-технический прогресс, оказывает воздействие на все стороны жизни общества. В ходе НТР возникают проблемы ликвидации и ограничения некоторых ее отрицательных последствий. Предъявляет возрастающие требования к уровню образования, квалификации, культуры, организованности, ответственности работников. Главные направления НТР: комплексная автоматизация производства, контроля и управления на основе широкого применения ЭВМ; открытие и использование новых видов энергии; развитие биотехнологии; создание и применение новых видов конструкционных материалов.

Одними из наиболее активно развивающихся направлений в XXI веке стали нано- и биотехнологии.

Биотехнология применяет современные знания и технологии для изменения генетического материала растений, животных и микробов, способствуя получению на этой основе новых результатов.

Под термином «нанотехнология» подразумевают совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, имеющие принципиально новые качества и позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы макромасштаба.

Достижения био- и нанотехнологий открывают принципиально новые возможности для повышения эффективности производства.

Именно потому, что области применения био- и нанотехнологий широки, трудно предсказать и описать все возможные их последствия для человека.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Абдеев Р.Ф. Философия информационной цивилизации / Редакторы: Е.С. Ивашкина, В.Г. Деткова. — М.: ВЛАДОС, 1994. - 336 с

2 Олескин А.В. Биополитика: Политический потенциал современной биологии: философские, политологические и практические аспекты (учеб. руков. для студентов) – М.: МГУ, учеб. - метод. об-ние ун-тов России, 2001 – 423 с.

3 Философия техники: Учеб. пособие : [Для техн. вузов] / И.А. Негодаев; Дон. гос.техн. ун-т.- Ростов н/Д:ДГТУ, 1997.- 319 с.

4 Философия. Под ред. Харина Ю.А. - Минск: ТетраСистемс, 2006. –

448 с.

5 Философия. Под ред. Митрошенкова О.А. - М.: Гардарики, 2002. – 655 с.

6 Философский словарь / Под ред. И.Т. Фролова. – 7-е изд., перераб. и доп. М.: Республика, 2001. – 719 с.

7Философские проблемы развития и применения нанотехнологий/ Абрамян А., Аршинов В. //Наноиндустрия -2008- № 1- с.4-7

8 Нанотехнологии – панацея от всех бед цивилизации или угроза всему человечеству/ Гриняев С.// TheRussiaCorporateWorld.- 2011-№2- с.30-34

9 Интернет ресурс: Биотехнологии и будущее человечества/ Иванов В.Т. //www.ptechnology.ru/Science/Science2.html

10 Интернет ресурс: Toп-10 нано в атериаловедении //www.nanonewsnet.ru/articles/2008/top-10-nano-v-materialovedenii

Реферат: Сущность и значение научно-технической революции, её основные особенности

Похожие рефераты: