Оглавление:
Предмет: Экономика
Тип работы: Курсовая работа
Дата добавления: 27.02.2019
- Данная курсовая работа не является научным трудом, не является готовой курсовой работой!
- Данная работа представляет собой готовый результат, структурирования и форматирования собранной информации и её обработки мной, поэтому эта работа предназначена для использования в качестве материала первоисточника для самостоятельной подготовки учебной работы.
У вас нет времени или вам не удаётся понять эту тему? Напишите мне в whatsapp, согласуем сроки и я вам помогу!
На этой странице вы научитесь оформлять курсовую работу по ГОСТу:
Оформление курсовой работы по ГОСТу
Собрала для Вас похожие темы, посмотрите, почитайте, возможно они Вам помогут:
Введение
Настоящая и будущая экономика любой страны во многом зависит от того, как новейшие достижения науки и техники внедряются во все сферы жизни. Поэтому важно , чтобы выяснить , какие а) сущность, б) этапы и перспективы научного и технического прогресса .
Научно-техническая революция (НТР) — это фундаментальное качественное преобразование производительных сил, основанное на превращении науки в ведущий фактор производства.
Эпоха научно-технической революции наступила в 40-50-х годах 20 века. Именно тогда родились и развивались его основные направления: автоматизация производства, контроль и управление им на основе электроники; создание и использование новых конструкционных материалов. С появлением ракетно-космической техники люди начали осваивать околоземное космическое пространство. Прогресс современной науки и техники характеризуется сложным сочетанием их революционных и эволюционных изменений. Примечательно, что за два-три десятилетия многие начальные направления научно-технического прогресса от радикальных постепенно превратились в обычные эволюционные формы улучшения факторов производства и выпускаемой продукции. Новые крупные научные открытия и изобретения 70-х и 80-х годов XX века породили второй, современный, этап научно-технических исследований. Для него характерны несколько ведущих областей: электронизация, интегрированная автоматизация, новые виды энергии, технологии для производства новых материалов, био- и нанотехнологии . Их развитие определяет внешний вид производства в конце XX — начале XXI веков.
Эта тема актуальна в современных условиях. Научно-техническая революция ускорила развитие мировой цивилизации, придав экономике новое качество экономического роста, в основе которого инновации занимают ведущее место. В связи с этим особое значение приобретают проблемы поиска инновационных механизмов, связывающих фундаментальную науку и реальное производство.
Целью эссе является изучение перспективных направлений научно-технического прогресса и выявление последствий их применения для общества.
Задачи реферата — определить сущность и основные направления научно-технического прогресса; изучить особенности развития научно-технической революции на современном этапе; раскрыть понятие нано- и биотехнологий, областей и результатов их применения.
Сущность и основные особенности str
НТР: понятие, сущность, основные направления
Актуальной проблемой общественного развития является научно-техническая революция. Его значение определяется не только ускорением исторического прогресса, но и его 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 трансформирующий производительные силы общества. Начало научно-технического прогресса было в середине 20-го века, и к 70-м годам оно увеличило экономический потенциал мировой экономики в несколько раз. Достижения научно-технического прогресса использовались прежде всего экономически развитыми странами, что превратило их в ускоритель научно-технического прогресса.
Одним из наиболее противоречивых вопросов при обсуждении проблем научно-технической революции является вопрос о ее сущности.
Здесь нет единого мнения. Некоторые авторы сводят сущность научно-технического прогресса к изменению производительных сил общества, другие — к автоматизации производственных процессов и созданию четырехзвенной системы машин, третьи — к возрастающей роли науки в развитии. технологии, в-четвертых, к появлению и развитию информационных технологий.
Во всех этих случаях отражаются только определенные признаки, отдельные аспекты научно-технической революции, а не ее сущность.
Научно-техническая революция является качественно новым этапом научно-технического прогресса. НТР привел к радикальной трансформации производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. В ходе научно-технического прогресса процесс превращения науки в непосредственную производительную силу быстро развивается и завершается. НТР изменяет все лицо общественного производства, условия, характер и содержание труда, структуру производительных сил, социальное разделение труда, отраслевую и профессиональную структуру общества, приводит к быстрому росту производительности труда и влияет Все аспекты общества, включая культуру, быт и психологию людей, взаимоотношения общества с природой, приводят к резкому ускорению научно-технического прогресса.
В прошлом потрясения в науке и технике лишь время от времени совпадали, стимулируя друг друга, но никогда не сливались в единый процесс. Особенность развития естествознания и техники наших дней, ее особенности заключаются в том, что революционные потрясения в науке и технике являются теперь только разными сторонами одного и того же процесса — научно-технического прогресса. Научно-техническая революция — явление современной исторической эпохи, с которым никогда не сталкивались.
В научно-технических условиях возникает новая связь между наукой и техникой. В прошлом четко определенные технологические потребности влекли за собой продвижение теоретических проблем, решение которых было связано с открытием новых законов природы, созданием новых естественных теорий. В настоящее время открытие новых законов природы или создание теорий становится необходимой предпосылкой самой возможности появления новых отраслей техники. Возникает новый тип науки, отличающийся своей теоретико-методологической основой и своей социальной миссией от классической науки прошлого. Этот прогресс науки сопровождается революцией в средствах научного труда, в технологии и организации исследований, в информационной системе. Все это превращает современную науку в один из самых сложных и постоянно растущих социальных организмов, в самую динамичную, мобильную производительную силу общества.
Итак, существенным признаком концепции научно-технической революции в ее узком смысле, ограниченной рамками процессов, происходящих в области собственно естествознания и техники, является слияние революционной революции в науке и революционной революции в технике в единый процесс, и наука выступает ведущим фактором в отношении технологий и производства, прокладывая путь для их дальнейшего развития.
Успех науки позволил создать такие технические средства, которые могут заменить как руки (физический труд), так и голову (умственный труд человека, занятого в сфере управления, делопроизводства и даже в области самой науки).
Научно-техническая революция представляет собой фундаментальную, качественную трансформацию производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития общественного производства, непосредственную производительную силу.
Основными направлениями научно-технических исследований являются: микроэлектроника, лазерные технологии, ферментные технологии, генная инженерия, катализ, био- и нанотехнологии .
Микроэлектроника — это технологическое направление, связанное с созданием миниатюрных приборов и устройств и использованием интегрированных технологий для их изготовления. Типичными устройствами микроэлектроники являются: микропроцессоры, устройства памяти, интерфейсы. На их основе установлены компьютеры, медицинское оборудование. Контрольно- измерительные приборы, связь и передача информации.
Созданные на основе интегральных микросхем, электронные компьютеры могут многократно расширять интеллектуальные способности человека, а в некоторых случаях полностью заменять его исполнителем не только в рутинных делах, но и в ситуациях, требующих высокой скорости, безошибочности, специальных знаний, или в экстремальных условиях. Созданы системы, которые быстро и эффективно решают сложные проблемы в области естественных наук, при управлении техническими средствами, а также в социально-политической сфере человеческой деятельности.
Все шире 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 будет идти в направлении копирования процессов в живой клетке, а термин «молекулярная электроника» или « биоэлектроники » уже назначен к нему .
Лазерные технологии. Лазер (оптический квантовый генератор) является источником когерентного электромагнитного излучения в оптическом диапазоне, действие которого основано на использовании вынужденного излучения атомов и ионов.
Лазер основан на способности возбужденных атомов (молекул) усиливать это излучение под воздействием внешнего электромагнитного излучения соответствующей частоты. Система возбужденных атомов (активная среда) может усиливать падающее излучение, если она находится в состоянии с так называемой обратной заселенностью, когда число атомов на уровне возбужденной энергии превышает число атомов на нижнем уровне.
В традиционных источниках света используется спонтанная эмиссия системы возбужденных атомов, состоящая из случайных процессов эмиссии многих атомов вещества. При стимулированном излучении все атомы когерентно излучают кванты света, которые идентичны частоте, направлению распространения и поляризации квантов внешнего поля. В активной среде лазера, размещенного в оптическом резонаторе, образованном, например, двумя параллельными друг другу зеркалами, благодаря усилению при многократных проходах излучения между зеркалами образуется мощный когерентный лазерный луч, направленный перпендикулярно плоскость зеркал. Лазерное излучение удаляется из резонатора через одно из зеркал, которое выполнено частично прозрачным.
Лазерная связь. Использование инфракрасного излучения от полупроводниковых лазеров позволяет значительно повысить скорость и качество передаваемой информации, повысить надежность и секретность. Лазерные линии связи делятся на космические, атмосферные и земные.
Лазерные технологии в машиностроении. Лазерная резка позволяет резать практически любой материал толщиной до 50 мм по заданному контуру. Лазерная сварка позволяет соединять металлы и сплавы с очень разными теплофизическими свойствами. Лазерная закалка и наплавка позволяют получать новые инструменты с уникальными свойствами ( самозатачивание). Мощные лазеры широко используются в автомобильной и авиационной промышленности, судостроении, приборостроении.
Ферментативные технологии. Ферменты, выделенные из бактерий, могут использоваться для производства важных в промышленности веществ (спирты, кетоны, полимеры, органические кислоты).
Промышленное производство белков. Одноклеточный белок является ценным источником пищи. Получение белка с использованием микроорганизмов имеет ряд преимуществ: вам не нужны большие площади для посева; нет необходимости в животноводческих помещениях; микроорганизмы быстро размножаются на самых дешевых или побочных продуктах сельского хозяйства или промышленности (например, нефтепродукты, бумага). Белок одноклеточный может быть использован для увеличения продовольственного обеспечения сельского хозяйства.
Генная инженерия. Это название набора методов для введения желаемой генетической информации в клетку. Теперь вы можете контролировать генетическую структуру будущих популяций путем клонирования. Использование этой технологии позволяет значительно повысить эффективность сельского хозяйства.
Катализ. Вещества, не расходящиеся в результате реакции, но влияющие на ее скорость, называются катализаторами. Явление изменения скорости реакции под действием катализаторов называется катализом, а сама реакция называется каталитической.
Катализаторы широко используются в химической промышленности. Под их влиянием реакции могут ускоряться миллионы раз. В некоторых случаях под действием катализаторов могут возникать реакции, которые практически немыслимы без них. Так производятся серная и азотная кислоты, аммиак.
Открытие и применение новых видов энергии. Начиная от строительства атомных, геотермальных и приливных электростанций и заканчивая последними разработками в области использования энергии ветра, солнца и магнитного поля Земли.
Создание и применение новых видов конструкционных материалов (различные пластики активно вытесняют металл и дерево).
Биотехнология. Развитие биотехнологии было связано с успехом биологии в понимании особенностей организации живых молекулярных структур и процессов на этом уровне, искусственного синтеза отдельных генов и их включения в геном бактериальной клетки. Это позволило контролировать основные процессы биосинтеза в клетке, создавать такие генетические системы бактериальной клетки, которые способны осуществлять биосинтез некоторых соединений в промышленных условиях. Ряд областей биотехнологии в настоящее время ориентирован на решение таких проблем. Биологические технологии определили появление нового вида продукции — биологизированной . Примером такого производства могут быть предприятия микробиологической промышленности. Биологизация производства — это новый этап научно-технического прогресса, когда наука о жизни превращается в непосредственную производительную силу общества, а ее достижения используются для создания промышленных технологий.
Еще одной областью научно-технических исследований, заложивших физические основы принципиально новых информационных и коммуникационных технологий, являются исследования в области полупроводниковых наногетероструктур . Успехи, достигнутые в этих исследованиях, имеют большое значение для развития оптоэлектроники и высокоскоростной электроники.
Предпосылки возникновения СПО
Научно-технический прогресс впервые начал сходиться в 16-18 веках, когда производство, потребности судоходства и торговли требовали теоретических и экспериментальных решений практических задач.
Это сближение приняло более конкретные формы с конца 18-го века в связи с развитием машинного производства, которое было связано с изобретением парового двигателя Д. Ваттом. Наука и техника стали взаимно стимулировать друг друга, активно воздействуя на все стороны общества, коренным образом трансформируя не только материальную, но и духовную жизнь людей.
Человечество встретило двадцатый век с новыми видами транспорта: самолеты, автомобили, огромные пароходы и все более быстрые локомотивы; трамвай и телефон были любопытством только для жителей отдаленного отдаленного места. Метро, электричество, радио и кино прочно вошли в жизнь развитых стран. Но в то же время ужасная бедность и отсталость сохранялись в колониях, и, действительно , в мегаполисах все было далеко не так успешно. В связи с развитием технологий и транспорта мир узнал, что такое безработица и кризис перепроизводства, доминирование вновь возникших монополий. Кроме того, ряду государств (например, Германии) не удалось разделить колонии, и начало масштабных войн было лишь вопросом времени. Научно-технический прогресс приходит на службу военно-промышленному комплексу. Создается все больше разрушительных видов оружия, которые сначала испытывались в локальных конфликтах (таких как русско-японская война), а затем использовались во время Первой мировой войны.
Первая мировая война произвела огромную революцию в общественном сознании. Общий оптимизм начала двадцатого века под влиянием ужасов войны, низкого уровня жизни, строгости повседневной работы, стояния в очередях, холода и голода сменился тяжелым пессимизмом. Рост преступности, количество самоубийств, снижение ценности духовных ценностей — все это было характерно не только для Германии, проигравшей войну, но и для стран-победителей.
Массовое рабочее движение, вызванное требованием перемен после войны и революции в России, привело к беспрецедентной демократизации.
Однако вскоре мир обрушился на другую беду: Великую депрессию.
Неправильная экономическая политика приводит многие страны мира, сначала к бирже, а затем к краху банков. По глубине и продолжительности этот кризис не имел аналогов: в Соединенных Штатах за 4 года производство сократилось на треть, а каждый четвертый стал безработным. Все это привело к очередному всплеску пессимизма и разочарования. Демократическая волна сменилась тоталитаризмом и ростом государственного вмешательства. Фашистские режимы, установленные в Германии и Италии, увеличив количество военных заказов, спасли их страны от безработицы и, таким образом, приобрели огромную популярность среди людей. Униженная Германия увидела в Гитлере лидера, способного поднять страну с колен. Укрепленный Советский Союз также начал активную милитаризацию и был готов устранить унизительные последствия Брестского мира. Таким образом, еще один глобальный конфликт был неизбежен.
Вторая мировая война была самой разрушительной в истории человечества, во время которой воюющие страны создали принципиально новые системы вооружения и военной техники: атомная бомба, реактивные самолеты, реактивные минометы, первые тактические ракеты. Это плоды применения исследование и разработка многочисленных сверхсекретных военных институтов. и конструкторские бюро, по понятным причинам, моментально внедренные в производство, изначально определили направление для третьей научно-технической революции.
Предпосылки для научно-технического прогресса были созданы научными открытиями первой половины 20-го века, в частности: в области ядерной физики и квантовой механики, достижений кибернетики, микробиологии, биохимии, химии полимеров, а также Оптимально высокий технический уровень развития производства, который был готов реализовать эти достижения. Таким образом, наука стала превращаться в непосредственную производительную силу, что является характерной чертой третьей научно-технической революции.
Научно-техническая революция носит всеобъемлющий характер, затрагивая все сферы не только экономической жизни, но и политики, идеологии, жизни, духовной культуры и психологии людей.
Современный этап системы
Начало СТО
В середине XX века, впервые в западных странах и в СССР, началась грандиозная научно-техническая революция. Его последующее развитие вызвало глубокие изменения во всем мире — в материальном производстве и науке, политике и социальном статусе людей, культуре и международных отношениях. Вскоре стало ясно, что с приходом научно-технического прогресса эпоха промышленного капитализма на Западе подходила к концу. Более того, заканчивается эпоха индустриальной цивилизации, к которой так или иначе были причастны все страны и континенты, в том числе колониальные страны Азии, Африки и Латинской Америки.
Научно-техническая революция выводит человеческое общество, прежде всего западное, из тупика неразрешимых противоречий. Он открывает фантастические по прежним представлениям пути развития и формы организации общества, способы реализации человеческих сил и способностей. Но наряду с новыми возможностями появляются и новые опасности. Человечеству угрожает смерть в результате непродуманных действий самих людей. Можно сказать, что глобальная катастрофа в определенном смысле является антропологической катастрофой.
Первоначально научно-техническая революция охватывает области науки и материального производства. Революционная революция в промышленности была вызвана созданием электронных компьютеров (компьютеров) и, на их основе, автоматизированных производственных комплексов. Произошел поворот к применению немеханических технологий, которые резко сократили время изготовления различных материалов и изделий.
Уровень механизации и автоматизации производственных процессов стал настолько высоким, что для решения конкретных задач потребовался любой сотрудник, не только инженер, но и квалифицированный рабочий, серьезная профессиональная подготовка и современные научные знания. С развитием научно-технического прогресса наука становится определяющим фактором развития общества по сравнению с материальным производством. Фундаментальные научные открытия приводят к появлению в промышленности новых отраслей, например, производства сверхчистых материалов, космической техники. Для сравнения отметим, что во время промышленной революции сначала были изобретены технические изобретения, а затем наука заложила им теоретическую основу. Классический пример XIX века. — паровой двигатель. В течение 1950 — первой половины 1960-х гг. Общественная мысль считала, что главным результатом научно-технического прогресса стало появление высокопродуктивной промышленности и на ее основе зрелого индустриального общества. Западное общество быстро осознало преимущества, которые несет с собой научно-техническая революция, и сделало немало, чтобы продвинуть ее во всех направлениях. В конце 1960-х гг. Западное общество вступает в качественно новый этап своего развития. Ряд ведущих западных ученых — Д. Белл, Г. Кан, А. Тоффлер , Дж. Фуратье, А. Турен — выдвинули концепцию постиндустриального общества и начали интенсивно его развивать.
Энергетический и сырьевой кризис 1970-х годов ускорил структурную перестройку промышленности, а затем и всех сфер общественной жизни, что сопровождалось массовым внедрением высоких технологий. Роль транснациональных корпораций резко возрастает, что означает дальнейшую интеграцию мировых экономических процессов. Наряду с радикальными преобразованиями в экономике ускоряется глобализация информационных процессов. Создаются мощные телекоммуникационные системы и информационные сети, создаются спутниковые коммуникации, которые постепенно охватывают весь мир. Изобретен персональный компьютер, который совершил настоящую революцию в науке, мире бизнеса и прессе. Информация постепенно становится важнейшей экономической категорией, производительным ресурсом, ее распространение в обществе приобретает большое социальное значение, поскольку тот, кто владеет информацией, также обладает властью.
В начале 1990-х годов после распада СССР и мировой социалистической системы начинаются быстро развивающиеся процессы глобализации мира, и в то же время превращение постиндустриального общества на Западе в информационное общество. Если характерное преобладание производства услуг над производством материальных продуктов было характерной чертой постиндустриального общества, то информационное общество отличается прежде всего наличием высокоэффективных информационных технологий в финансовой и экономической областях, в средствах массовой информации.
Формирование техноструктуры XXI века
XXI век — это век перехода наиболее развитых стран к информационному обществу. Современная научно-техническая революция сложна,
многогранное явление. С определенной степенью условности мы можем выделить три наиболее важных компонента, неразрывно связанных между собой.
Во-первых, научно-техническая революция характеризуется процессом интеграции науки и производства, более того, такой интеграцией, что производство постепенно превращается в технологическую мастерскую науки. Формируется единый поток — от научной идеи до научно-технических разработок и прототипов, до новых технологий и массового производства. Повсюду идет процесс инноваций, появления нового и его быстрого прогресса на практике. Процесс обновления производственного аппарата и продукции резко усиливается. Новые технологии и новые продукты становятся воплощением все более современных достижений науки и техники. Все это приводит к кардинальным изменениям факторов и источников экономического роста, структуры экономики и ее динамичности.
Говоря о научно-технической революции, в первую очередь имею в виду процесс интеграции науки и производства. Однако было бы неправильно сводить все только к этой составляющей современной научно-технической революции.
Во-вторых, понятие «научно-техническая революция» включает революцию в подготовке кадров во всей системе образования. Новое оборудование и технологии требуют нового сотрудника — более культурного и образованного, гибкого в адаптации к техническим инновациям, высоко дисциплинированного и обладающего навыками коллективной работы, что является характерной чертой новых технических систем.
В-третьих, важнейшей составляющей научно-технического прогресса является подлинная революция в организации производства и труда, в системе управления. Новая организация производства и труда также соответствует новым технологиям и технологиям. Действительно, современные технологические системы обычно основаны на взаимосвязанной цепочке оборудования, на котором они работают и обслуживаются довольно разносторонней командой. В связи с этим выдвигаются новые требования к организации коллективного труда. Поскольку процессы исследования, строительства, проектирования и производства неразрывно связаны, переплетаются и взаимно проникают друг в друга, задача управления — самая трудная задача — связать все эти этапы вместе. Сложность производства в современных условиях многократно возрастает, и для ее соответствия самоуправление переводится на научную основу и на новую техническую базу в виде современного электронно-вычислительного, коммуникационного и организационного оборудования.
Под влиянием успехов научно-технического прогресса в определенной области, открытий и достижений, достигнутых в различных областях, основное содержание научно-технической революции трактовалось по-разному. Это было идентифицировано с наступлением атомного века, века компьютеров и информатики, века химии, биологии и биотехнологии, эпохи «электроники» и «космоса».
NTR на своем современном этапе вызвало радикальную революцию в технологии производства.
Развитие всех направлений экономики идет по пути научно-технического прогресса. В 20-м веке состояние экономики высокоразвитых стран во многом определялось развитием «высоких технологий в авиации, космонавтике, атомной энергетике, электронике и, в конце века, микроэлектронике и информатике, Начало XXI века характеризовалось созданием новых направлений в науке и технике — биотехнологии и нанотехнологии .
Нано — и биотехнологии — основные стратегические направления современного этапа зппп
Нано- и биотехнология: понятие и область применения
Перспективным направлением научных и технологических исследований в XXI веке является биотехнология. Биотехнология представляет собой комбинацию промышленных методов с использованием живых организмов и биологических процессов, достижений генной инженерии (раздел молекулярной генетики, связанный с созданием искусственных молекул вещества, передающего наследственные характеристики живого организма) и клеточных технологий. Такие методы используются в растениеводстве, животноводстве, а также в производстве ряда ценных технических продуктов. Разрабатываются биотехнологические программы для обогащения бедных руд и концентрации редких и рассеянных элементов в земной коре, а также для преобразования энергии.
Биотехнология понимается как набор методов и приемов использования живых организмов, биопрепаратов и биотехнологических систем в производственном секторе. Другими 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.
Биотехнология — это биотехнологическое исследование, которое развивается в связи с усилением взаимодействия биологии и технических наук, особенно с материаловедением и микроэлектроникой. В результате создаются биотехнологические системы, биоиндустрия и биотехнология.
В узком смысле использование живых организмов при производстве и переработке различных продуктов называется биотехнологией. Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в выпечке, при приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, в различных методах обработки кожи, растительных волокон. Современные биотехнологии в основном основаны на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопов). грибов), животных и растительных клеток.
В широком смысле биотехнология относится к технологиям, которые используют живые организмы или продукты их метаболизма. Или вы можете сформулировать это так: биотехнология связана с тем, что возникло биогенно. Во всем мире наблюдается быстрое развитие нанотехнологий в научном, техническом и прикладном плане, включая решение многих экономических и социальных проблем.
Нанотехнологии формируют основу для научных исследований и разработок и призваны радикально изменить мир. Это приоритет для всех доступных отраслей. Прогрессивное развитие нанотехнологий даст толчок развитию многих отраслей и экономики в ближайшем будущем. В настоящее время термин « нанотехнология » означает набор методов и приемов, которые обеспечивают возможность создания и изменения объектов контролируемым образом, включая компоненты с размерами менее 100 нм , обладающие принципиально новыми качествами и позволяющие интегрировать их в полностью функционирующие макромасштабные системы. , Практически, нано (от греч. Nanos- karlik) — это миллиардная доля чего-то, то есть нанометр — это метр, деленный на миллиард.
В целом, фронт исследований в области нанотехнологий охватывает широкую область науки и техники — от электроники и информатики до сельского хозяйства, в котором возрастает роль генетически модифицированных продуктов.
Среди разработок — электроника и информационные технологии, основанные на новых материалах, новых устройствах, новых условиях и методах установки, новые методы записи и считывания информации, новые фотонные устройства в оптических линиях связи.
Среди перспективных проектов наноматериалы ( нанотрубки , материалы для солнечной энергии, новый тип топливных элементов), биологических наносистем , наноустройств на основе наноматериалов , нано — измерительная аппаратура, нано-обработки . В наномедицине метод лечения предсказан не для заболевания, а для отдельного человека в соответствии с его генетической информацией.
Последствия применения био- и нанотехнологий
Во всем мире биотехнология должна обеспечить постепенный переход к использованию возобновляемых природных ресурсов, включая использование солнечной энергии для производства водорода и жидких углеводородных топлив. Биотехнологические методы открывают новые возможности в таких областях, как добыча полезных ископаемых, управление отходами и охрана окружающей среды, новые материалы и биоэлектроника .
Особое значение имеют биотехнологии в решении проблемы продовольственной безопасности страны. В условиях растущего ресурсного и экологического кризиса только развитие биотехнологии может обеспечить реализацию стратегии устойчивого развития, альтернативой которой в будущем может стать только третья мировая война с использованием оружия массового уничтожения.
Достижения в области биологии открывают принципиально новые возможности для повышения продуктивности сельского хозяйства. Основной причиной потери урожая являются заболевания растений, вызываемые патогенами и вирусами, а также вредителями. В России потери подсолнечника от грибковых заболеваний составляют до 50%. Традиционные методы борьбы с патогенными микроорганизмами, вирусами и насекомыми-вредителями, основанные на классическом отборе, неэффективны из-за явления автоматического отбора патогенных форм и рас микроорганизмов, скорость которых опережает искусственное размножение растений. Часто на новый сорт влияют новые, ранее неизвестные расы патогенных микроорганизмов. Эта проблема решается путем введения чужеродных генов в геном растений, вызывающих устойчивость к болезням. В настоящее время трансгенные сорта картофеля, помидоров, рапса, хлопка, табака, соевых бобов и других растений уже посеяли площади пахотных земель в два раза больше Великобритании. Задача ближайшего будущего заключается в создании сортов, устойчивых к засухе, засолению почв, ранним заморозкам и другим природным явлениям.
В то же время серьезные негативные последствия быстрого биологического прогресса неизбежны.
Во-первых, в мире постоянно появляются новые инфекции, опасные для здоровья человека и животных — СПИД, устойчивые к антибиотикам формы туберкулеза, губчатый энцефалит крупного рогатого скота. Во-вторых, серьезное беспокойство вызывает быстрое распространение трансгенных растений и продуктов, полученных из них . Хотя науке пока не известны какие-либо негативные последствия потребления продуктов, изготовленных на основе трансгенных растений, здесь необходим тщательный мониторинг экспериментов и внедрение их результатов в сельскохозяйственную практику.
Отдельной проблемой является рост населения и развитие промышленного производства, что ведет к обнищанию природы и деградации экологических сообществ. Успешное противодействие этому процессу требует глубокого понимания его механизма и разработки методов мониторинга, восстановления и поддержания естественного баланса.
Свиньи, которым вводят гормоны роста, страдают от гастрита и язвенной болезни желудка, артрита, дерматита и других заболеваний, поэтому неудивительно, что мясо таких животных опасно для здоровья человека. Создание устойчивых к гербицидам культур приводит к увеличению использования этих химических веществ, которые неизбежно попадают в атмосферу и системы водоснабжения в несравненно большем количестве. Кроме того, когда сорнякам и вредителям удается развить устойчивость к этим новым биологическим агентам, тогда специалисты должны создавать улучшенные разновидности гербицидов, тем самым делая следующий шаг на бесконечном пути попыток подчинить и улучшить природу.
Значительная опасность также заключается в углублении генетической однородности основных видов растений. В современном сельскохозяйственном производстве используется семенной материал, созданный по методике генной инженерии с целью повышения урожайности и качества получаемых культур. Однако если ежегодно сажать миллиарды одинаковых семян кукурузы, то все культуры становятся уязвимыми даже из-за одного вредителя или одной болезни. В 1970 году в США неожиданное массовое поражение кукурузного листа уничтожило все культуры от Флориды до Техаса. В 1984 году новая болезнь, вызванная неизвестной бактерией, привела к гибели десятков миллионов цитрусовых деревьев в южных штатах страны. Следовательно, биотехнологическая революция, в то же время увеличивая производительность, в то же время увеличивает риск дорогостоящих отказов.
Негативное влияние биотехнологии на окружающую среду проявляется и в том, что основанное на ней сельское хозяйство во всех отношениях отличается от фундаментальных экономических реформ. Если создаются новые сорта сельскохозяйственных культур, которые могут расти на засоленных почвах или в жарком и сухом климате, смешно ожидать от фермеров и «капитанов» сельскохозяйственного сектора экономики ожиданий того времени, когда ученые изменят сельскохозяйственную технологию. их выращивания в этих условиях, чтобы не представлять опасности для окружающей среды. С другой стороны, вместо борьбы с глобальным потеплением, засолением почвы из-за чрезмерного осушения близлежащих болот или быстрого обезлесения ученые- биотехнологи изобретают новые виды растений, которые начинают «взаимодействовать» с изменениями окружающей среды, вызванными деятельностью человека. Другими словами, высокоурожайное сельское хозяйство принимает биотехнологию, не спрашивая о ее экологической агрессивности. Создание и внедрение генетически модифицированных продуктов в ежедневный рацион людей все еще в значительной степени происходит методом проб и ошибок, но цена этих ошибок может быть слишком высокой. Фактически, непредсказуемость воздействия генетически модернизированных организмов на окружающую среду, на людей и животных является основной негативной чертой биотехнологических достижений.
Именно потому, что области применения биотехнологии настолько широки, что трудно предсказать и описать все ее возможные последствия. Это очень важно , чтобы увидеть разницу между биотехнологии, который увеличивает производство продукции в области, а также новую науку — также биотехнологии — что создает синтетические продукты в пробирке в лаборатории. Оба вносят глубокие изменения, но именно последний, который все еще проходит стадию эксперимента, может иметь самые серьезные последствия.
Подобно паровому двигателю и электричеству, которые в свое время изменили образ жизни людей, этот тип биотехнологии, похоже, теперь также открывает новую историческую эру. Оно способно изменить структуру народного хозяйства многих стран, область применения капитала и спектр научных знаний. Это создаст новые и ненужные многие традиционные занятия. Поэтому следует быть готовым к возможному превращению сельского хозяйства в отрасль, в которой миллионы крестьян и фермеров превратятся в наемных работников, поскольку не будет необходимости выращивать сельскохозяйственные культуры в естественных условиях, а сельскохозяйственным корпорациям потребуется только производить синтетические Биомасса как сырье для промышленности, разрабатывающей искусственные семена и зародыши. Для потребителя такая еда, генетически запрограммированная на обычный вкус, не будет отличаться от обычной. Фермеры во всем мире будут воспринимать такую революцию в производстве продуктов питания неоднозначно. Они, как ткачи, которые работали на ручных машинах, или ремесленники, которые создавали экипажи в 19 веке, рискуют стать ненужным трудом.
Нанотехнологии предоставят беспрецедентные возможности практически для любой сферы человеческой деятельности, включая методы ведения войны. Истинный энтузиазм по поводу перспектив использования нанотехнологий в таких областях, как компьютерные технологии, информатика (модули памяти, которые могут хранить триллионы битов информации в количестве вещества с булавочной головкой), линии связи, производство промышленных роботов, биотехнология , медицина (адресная доставка лекарств к поврежденным клеткам, выявление поврежденных и раковых клеток), освоение космоса. Однако необходимо предвидеть возможные негативные последствия развития нанотехнологий для безопасности мира.
Среди потенциальных негативных последствий развития нанотехнологий эксперты выделяют ряд угроз. Опасения экспертов связаны с тем фактом, что некоторые компоненты нанотехнологических производств потенциально вредны для окружающей среды, а их влияние на людей и их среду обитания до конца не изучено.
Считается, что такие компоненты станут принципиально новыми загрязнителями, с которыми современная промышленность и наука еще не будут готовы иметь дело. Кроме того, принципиально новые химические и физические свойства таких компонентов позволят им свободно проникать в существующие системы очистки, в том числе биологические, что приведет к взрывному увеличению числа аллергических реакций и связанных с ними заболеваний .
Проблемы, связанные с миниатюризации нанотехнологической продукции и проблема защиты частной жизни в связи с этим также появляются важно: появление не так много микро-но так называемые « нано- шпиона машины» в умелых руках дает неограниченные возможности для сбора любой конфиденциальной и компрометирующая информация. Кроме того, различные степени доступности нанотехнологических приложений в медицине и других социально значимых областях приведут к появлению новой границы для разделения человечества с точки зрения использования нанотехнологий , что в целом усугубит и без того огромные масштабы. разрыв между богатыми и бедными.
Он также предполагается , что нанотехнология влечет за собой изменения не только в области традиционных вооружений, но и ускорить создание нового поколения ядерного оружия, которые увеличили надежность и эффективность при гораздо меньших размеров. Эксперты отмечают, что потенциально нанотехнологии могут существенно повлиять на все аспекты разработки перспективных моделей вооружения и военной техники, что повлечет за собой значительные изменения в военной науке.
Специалисты обращают особое внимание на возможности использования нанотехнологий при создании перспективных средств химической и бактериологической войны, поскольку продукты нанотехнологий создадут принципиально новые средства доставки активных веществ. Такие инструменты будут намного более управляемыми, избирательными и эффективными при применении на практике. По мнению экспертов НАТО, нынешнее отношение военно-политических кругов к проблеме нанотехнологий , их влияние на военную стратегию и систему международных договоров в области военной безопасности в значительной степени не соответствуют потенциальной угрозе, создаваемой нанотехнологиями .
Возможности нано- и биотехнологии в материаловедении
Наноматериалы широко используются в материаловедении.
Наиболее важными достижениями в области нанотехнологий являются следующие:
- сканирующая туннельная микроскопия — это изобретение (1981 г.) послужило толчком для наноисследований и нанотехнологий ;
- эффект гигантского магнитосопротивления в многослойных структурах из магнитных и немагнитных материалов (1988), на его основе созданы считывающие головки для жестких дисков, которые теперь оснащены всеми персональными компьютерами;
- полупроводниковые лазеры и светодиоды на основе GaAs (первые разработки датируются 1962 годом), основные компоненты телекоммуникационных систем, проигрыватели CD и DVD, лазерные принтеры;
- пластмассы, армированные углеродными волокнами. Композитные материалы — легкие и долговечные — изменили многие отрасли промышленности: авиация, космическая техника, транспорт, упаковочные материалы, спортивное оборудование;
- материалы для литий-ионных аккумуляторов. Трудно представить, что до недавнего времени мы обходились без ноутбуков и мобильных телефонов. Эта «мобильная революция» была бы невозможна без перехода от перезаряжаемых батарей с использованием водных электролитов к более энергоемким литий-ионным батареям (катод — LiCoO2 или LiFeO4, анод — углерод);
- углеродные нанотрубки (1991), их открытию предшествовало столь же сенсационное открытие в 1985 году фуллеренов C60. Сегодня удивительные, уникальные и перспективные свойства углеродных наноструктур находятся в центре самых горячих публикаций. Однако остается много вопросов к методам их массового синтеза с гомогенными свойствами, способам очистки и технологиям их включения в наноразмерные устройства ;
- материалы для мягкой печатной литографии. В производстве современных микроэлектронных устройств и схем, носителей информации и других продуктов литографические процессы занимают центральное место, и в ближайшем будущем альтернативы не видно. В литографии с мягкой печатью используется полидиметилоксисилановая эластичная матрица, которую можно использовать несколько раз. Метод может быть использован на плоских, изогнутых и гибких подложках с разрешением, достигнутым на сегодняшний день до 30 нм ;
- метаматериалы, изобретенные учеными и не имеющие аналогов в природе. Реальные структуры были созданы впервые в 2000 году, перспективные для создания идеальных линз (для радиолокационного диапазона длин волн) и для формирования покрытий, которые полностью поглощают электромагнитное излучение определенного диапазона длин волн (создавая невидимые объекты).
Вывод
В данной статье были рассмотрены вопросы о сущности научно-технического прогресса, его основных характеристиках, а также предпосылках развития; проанализировал развитие научно-технического прогресса на современном этапе; Выделены перспективные направления научных и технологических исследований — нано- и биотехнологии, а также области их применения и последствия их развития.
В ходе научно-технического прогресса, начало которого восходит к середине XX века, процесс превращения науки в непосредственную производительную силу быстро развивается и завершается. НТР изменяет все лицо общественного производства, условия, характер и содержание труда, структуру производительных сил, социальное разделение труда, отраслевую и профессиональную структуру общества, приводит к быстрому росту производительности труда и влияет Все аспекты общества, включая культуру, быт и психологию людей, взаимоотношения общества с природой, приводят к резкому ускорению научно-технического прогресса.
Научно-техническая революция означает скачок в развитии производительных сил общества, их переход в качественно новое состояние на основе коренных изменений в системе научных знаний.
Научно-техническая революция — это фундаментальная качественная трансформация производительных сил, основанная на превращении науки в ведущий фактор развития общественного производства. Резко ускоряет научно-технический прогресс, оказывает влияние на все аспекты жизни общества. В ходе научно-технического прогресса возникают проблемы устранения и ограничения некоторых его негативных последствий. Это предъявляет повышенные требования к уровню образования, квалификации, культуры, организации, ответственности работников. Основные направления научно-технических исследований: комплексная автоматизация производства, контроля и управления на основе широкого использования компьютеров; открытие и использование новых видов энергии; развитие биотехнологий; создание и применение новых видов конструкционных материалов.
Одним из наиболее активно развивающихся направлений в XXI веке стали нанотехнологии и биотехнологии.
Биотехнология применяет современные знания и технологии для изменения генетического материала растений, животных и микробов, способствуя достижению новых результатов на этой основе.
Термин « нанотехнология » означает набор методов и приемов, которые обеспечивают возможность создания и изменения объектов контролируемым образом, включая компоненты с размерами менее 100 нм , обладающие принципиально новыми качествами и позволяющие интегрировать их в полностью функционирующие макромасштабные системы. ,
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 их возможные последствия для человека.
