Вузовская наука не востребована, так как оторвана от реального производства

20 июня на научно-техническом совете Минобразования РФ обсуждался вопрос о том, какие направления науки сделать приоритетными для высшей школы России на 2004 год и на дальнейшую перспективу. Сегодня многие вузы страны ведут научно-исследовательскую деятельность, но, так как эти разработки финансируется из государственного бюджета, то, как заметил, открывая заседание, заместитель министра образования РФ Юрий Шленов, “мы должны четко осознать, что у нас не так много денег, и распыление этих средств - непозволительная роскошь”.

Определиться с приоритетами в науке Министерству образования России предстоит до сентября 2003 года. Но каким образом лучше решить эту проблему? Правительство России составило список так называемых “критических технологий”, то есть самых важных для нашей страны. Однако, широко известно, что этот список в немалой своей части -- и об этом говорилось и на заседании совета -- формировался по принципу: “Иван Иванович -- великий ученый, и, следовательно, его направление науки – самое значимое”. Понять ученых, которые хлопотали перед правительством за дорогое им дело, можно. Но является ли ведомые ими направления действительно самыми насущными для России?

Объявляя очередной конкурс вузовских научных работ в 2002 году, Управление научно-инновационной деятельности Министерства образования РФ определяло критерии значимости проектов. При этом оно отталкивалось всё от того же списка “критических технологий”, общим числом 52. Присланные на конкурс подпрограммы и проекты охватывают 51 технологию. Но как сказал в своём докладе “О развитии работ по приоритетным направлениям науки, технологий и техники” заместитель начальника Управления научно-инновационной деятельности Валерий Качак, среди присланных работ всё-таки немало таких, которые имеют лишь региональное или ведомственное значение. Не значит ли это, что многие вузы дезориентированы, не знают, какое направление научных поисков более перспективно?

В конкурсе приняли участие 80 высших учебных заведений страны из 37 городов Российской Федерации. Больше всего работ поступило из четырех столичных и шести региональных вузов. Причем эти региональные вузы опять-таки близко расположены к научной столице нашей страны – Москве. Значит, они больше наслышаны о перспективах российской науки. Да и по качеству присланные этими десятью вузами страны работы значительно выше остальных. Поэтому перед Министерством образования РФ встал закономерный вопрос о дифференциации субсидирования научно-исследовательской работы вузов–участников конкурса

Валерий Качак предложил на будущее разделять конкурсные работы на две группы. Одну условно назвать “Ищем таланты”; её деятельность будет стоить дешевле, но в силу её динамичности, лучшие проекты этой первой группы можно будет переводить во вторую. На второй группе как раз и сосредоточить основные финансовые средства Министерства.

В 2002 году на реализацию конкурсных проектов выделено из бюджета 249 миллионов рублей. Кажется, громадная сумма, но с учетом того, что в проектах задействовано десять тысяч российских специалистов, на каждый проект, в среднем, выпадает в месяц всего девять тысяч рублей, чего явно недостаточно.

Но если реализовать предложение Качака и разделять присылаемые на министерский конкурс научные работы на две группы, то опять встанет вопрос о критериях отбора…

Тематика конкурсных проектов в 2002 году была многоаспектной. Более всего проектов поступило по направлениям: “Экология и рациональное природопользование”, “Производственные технологии”, “Топливная энергетика”, “Технологии живых систем”, “Новые материалы”, “Новые космические технологии”, “Транспортная технология”, что объясняется, прежде всего, сложной структурой этих производств. Интересно, что менее всего проектов поступило по, казалось бы, таким популярным темам как “Управление качеством продукции и услуг” и “Информационно-телекоммуникационные технологии”.

Однако прикладной характер имели всего 63% подпрограмм. По сравнению с 2001 годом, снижение числа присланных работ наблюдается только по теме “Производственные технологии”, на 17%, что опять-таки объясняется исключением из программы конкурса двух направлений, которые не подпадали в 2002 году под категорию приоритетных.

Перед конкурсантами стояла задача не только разработать интересную концепцию, но и подсчитать её реальный экономический эффект. Эта часть работы была выполнена участниками конкурса менее тщательно, чем хотелось бы министерству. Лучшими признаны проекты по направлениям “Электроника”, “Информационно-телекоммуникационные технологии”, “Архитектура и строительство”, потому что они давали “на выходе”, при своей реализации, максимальный экономический эффект.

А если заглянуть в более далекое будущее, например в 2020 год? Какие направления в сегодняшней науке покажутся приоритетными, если взглянуть на наши дни оттуда?

Со своим видением этой проблемы выступал на заседании Научно-технического совета Министерства образования РФ Виталий Лопота, член-корреспондент РАН, доктор технических наук, директор и главный конструктор Государственного научного Центра робототехники и технической кибернетики. Он высказал идеи, которые довольно активно обсуждаются в Российской Академии Наук. Их обсуждают и на международном уровне, о них было заявлено на научном конгрессе в Японии в феврале 2003 года. Приведем выдержки из выступлений Виталия Александровича на Научно-техническом совете в Министерстве образования РФ:

“Учёные всего мира пытаются сегодня структурировать миниатюрные технические системы. Но в общих тенденциях миниатюризации есть свои нерешенные проблемы, о которых я хочу рассказать.

Поговорим о таком важном направлении науки и производства в нашей стране, как машиностроение. Мы выпускаем детали, размером от одной десятой миллиметра, и нам это удается. Потому что мы достаточно хорошо знаем все аспекты механики и электроники микросистем. Но следующий шаг в машиностроении, когда предстоит создавать детали меньше одной десятой миллиметра, нам пока не удается. Например, создав редуктор с высотой зубцов в десять-пятнадцать микрон по классическим законам механики, мы обнаружили, что он не работает.

Чтобы понять, в каком направлении нам двигаться дальше, стоит посмотреть на эволюцию развития технических систем в течение последних ста лет. Пред нами предстанет некоторая кривая линия, которая показывает, что сначала мы набираемся знаний, потом идет резкое уменьшение размера продукции и изделий машиностроения, потом следует выход на стадию серийного производства. А потом мы подходим к черте, на которой опять остро испытываем потребность в новых знаниях и так далее.

Мы всё хотим автоматизировать и жить комфортно. Поэтому первая тенденция, о которой я хочу сказать, это тенденция интеллектуализации машиностроения. Вторая – тенденция миниатюризации нашей продукции. Когда мы использовали знания механики, то составляли программы, которыми управляли сами. Но затем появилась электротехника, механика эволюционно перешла в электромеханические системы, а в этой области не всегда можно программно управлять процессами. Появилась обратная связь, и мы перешли к адаптивным системам управления. Тогда мы использовали металлургические и машиностроительные технологии, которые ограничивали размеры всех деталей.

С появлением же электроники технические системы из электромеханических перешли в мехотронные, когда в одном конструктиве выполнялись сразу три функции. Сейчас мы уже перешли к микромехотронике, и элементы управления процессами с помощью искусственного интеллекта вытесняются сегодня так называемым “групповым интеллектом”. Надеемся, что когда будет освоен наноуровень -- а по прогнозам это должно произойти к 2020 году -- в управлении процессами производства будут использованы интеллектуальные системы более высокого, нежели сейчас, уровня. Одна из ступенек на этом пути – уход от технологий изготовления деталей из металлов, с помощью их литья и резания, и переход к технологиям вытравливания и выращивания деталей.

В электронной промышленности этот принцип реализовали давно. А в машиностроении идет пока что эволюционный переход. Могу сказать, что победу на рынке современных технологий одержит инфраструктура, которая сможет обеспечить слаженную работу системы всех четырех модулей, составляющих этот процесс. Сегодня лидирует деятельность сенсорно-информационных модулей, а исполнительно-конструктивные и энергетические модули существенно отстают в своём развитии. Я думаю, что эта же тенденция сохраниться, когда мы перейдет к наномехотронике.

Иначе говоря, развитие российского машиностроения сдерживают принципы создания новой техники, то есть те кубики из конструктора “Лего”, из которых будут компоноваться новые функциональные машины и микросистемы.

Эта тенденция миниатюризации, так или иначе, заденет и макро-машины. Они не будут существенно изменены внешне, потому что автомобили и прочую рабочую технику мы должны сделать удобной для себя, но макро-машины все будут наполнены микро-техникой.

Большие успехи наномехотроники сказываются в наши дни в медицине. Уже создаются системы, которые выполняют бесполосные операции, то есть фактически приборы смогут проникать внутрь человека через отверстия размером… с пору кожи! Это вызовет прогресс и в области микромашин, которые смогут образовать “живые” поверхности. Появятся машины, которые смогут автономно выполнять ряд задач.

Однако я должен заметить, что создание микро-деталей ограничено сегодня отсутствием у нас знаний в области квантовой механики, а также в области атомарно-молекулярного взаимодействия. Уже сегодня мы вынуждены считаться с процессами саморегуляции групп атомов и молекул. Новые, “выращенные детали” дадут нам возможность манипулирования отдельными атомами и молекулами. Это обеспечит успех и другим направлениям науки, тесно связанным с машиностроением, например, материаловедению и конструированию.

А пока что в исследованиях нам не хватает конструкторско-технологического инструментария, потому что здесь должны быть уже совершенно новые подходы к компьютерному проектированию и инженерному анализу.

Освоив субмикронный диапазон, мы придем, конечно, к определенному пределу в развитии микросистем. По прогнозам японских и американских ученых, это произойдет в ближайшие 4-5 лет. Но мы получим высокую степень точности исполнения и действия конструкций. Групповые технологии повлекут за собой низкие затраты на производство, портативность нашей продукции, высокий срок ее службы, незначительное потребление энергии, простоту обслуживания и замены; минимизируется и вредное воздействие на окружающую среду.

В чем наши трудности сегодня? Идеальное машиностроение можно изобразить в виде дерева, у которого корни представляют собой знания, ствол – конструкторские технологии, крона – рынок. Если мы лишим дерева ствола, оно превратиться в кустарник. А это и происходило в машиностроении последние десять-пятнадцать лет. В России осталось всего полтора десятка конструкторских бюро, продукция которых серьезно продвигается на рынке. Итак, мы превращаемся в кустарник.

Отмечу, что специалисты конструкторско-технологического обеспечения, подготовкой которых занимается российская высшая школа, пять-шесть лет учатся в вузах, а потом ещё десяток лет должны работать на производстве, набираясь новых знаний и опыта. Ситуация же сегодня такова, что ещё десяток лет, и наша инфраструктура превратиться в болото. Поток товаров будет, но что это будут за товары? Смогут ли они какое-нибудь значение иметь на международном рынке?

Сегодня многие говорят об инновационном пути развития общества. Но, когда начинаешь спрашивать, что такое “инновации”, получаешь ответ, что это – “процесс создания и раскрутки производства новой техники”. Однако, на мой взгляд, инновации в машиностроении – это деликатнейший процесс материализации знаний, начиная с поиска идеи и до подготовки продукции к серийному производству. Но это не знания на стадии самого производства! На рынке удивляют мастерством масс, а не искусством некоторых, отдельных личностей, “великих ученых”.

Мы забыли сегодня о некоторых необходимейших этапах, через которых идея и переходит к серийному производству техники. Это прикладное исследование, техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочий проект и так далее.

На международном рынке стоимость технической идеи в 256 раз дешевле внедрения этой идеи в промышленность! Только ремесло и может продвигать промышленность. Что для этого успеха надо сделать сегодня? Соединить вузы с реально работающими конструкторскими бюро, где сохранены все технологии созидания новой техники. Невостребованность вузовской науки объясняется тем, что она оторвана от реального производства.

В годы советской действительности задачи для студенческих конструкторских бюро высасывались, как говорится, из пальца. А сегодня в них большая нужда. Кроме того, нам надо создать интегрированную инфраструктуру для опережающей подготовки специалистов в области машинных технологий для будущего. А ведь не во многих вузах есть современный инструментарий проектирования. Меж тем, отбор талантливых студентов на кафедры вузов нужно проводить совместно с реально действующими конструкторскими бюро, в которых студенты смогут воплотить в дело свои способности, знания и навыки.

В прошлом году в США объем инвестиций в микро-технологии равнялся 230 миллионам долларов. В Японии он превысил эту цифру вдвое, а в Европе он был в два раза меньше, чем у американцев. У нас в стране такие инвестиции минимальны. Нам надо сначала понять перспективы развития технологий в мире, а потом уже составлять списки “критических технологий”. Можно сказать, что если у нас сегодня 52 “критические технологии”, то это значит, что у нас нет ни одной. 52 равносильны нулю”.

Виталий Лопота высказал мнение, что списки ведущих технологий должны создаваться сегодня не под нужды отдельных исследователей, а под потребности государства, которое, в свою очередь, призвано чутко реагировать на международный рынок. Выступившие в обсуждении доклада Лопоты члены Научно-технического совета Министерства образования РФ после некоторой дискуссии поддержали идеи Виталия Александровича.

В середине восьмидесятых годов прошлого столетия появился уже инструментарий, который помог реально наблюдать и формировать наноструктуры. Это целый ряд новых микроскопов, например, атомно-силовые и зондовые, с помощью которых можно наблюдать даже за атомами разной структуры и размеров, соответствующим образом их выстраивать и даже придавать им определенные свойства.

Ещё одно из направлений нанотехнологий в электронике, - молекулярно-лучевая технология, в области которой и совершил своё научное открытие Нобелевский лауреат Жорес Алферов. А в июне этого года вышел приказ заместителя министра образования РФ Леонида Сергеевича Гребнева о введении в вузы двух новых специальностей “нанотехнологии в электронике” и “наноматериалы”.

Принцип отбора приоритетов, как было сказано на заседании совета, должен идти от нужд рынка. В том числе рынка международного, который, в свою очередь, идет от насущнейших потребностей человечества.

А пока что, к сожалению, показатели производительности труда в нашей стране в пять раз ниже, чем в Германии…

Ирина Репьева, “Большая перемена”

Обсудить на форуме