4 2010

4,212 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
4,212
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
82
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

4 2010

  1. 1. ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ4(101)’2010 КОЭВОЛЮЦИЯ — НОВАЯ ГРАНЬ НАУКИ • МОДЕЛИ ЭКОНОМИКИ • ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РОССИЙСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ • ГОД БИОРАЗНООБРАЗИЯ • АЛЬТЕРНАТИВА МУСОРОСЖИГАНИЮ • ЭЛЕКТРИЧЕСТВО БЕЗ ПРОВОДОВ • «ЗЕЛЕНАЯ» МИЛИЦИЯ • ВОЛОНТЕРЫ НА БАЙКАЛЕ • АЭС И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА • БЕРЕГИТЕ ЗРЕНИЕ • БЕРЕЗОВЫЙ СОК • СОБЫТИЯ, ИНФОРМАЦИЯ • ОТОВСЮДУ ОБО ВСЕМ • РЕГИОНАЛЬНАЯ МОЗАИКА • НОВОСТИ МЕДИЦИНЫ КОЭВОЛЮЦИЯ — НОВАЯ ГРАНЬ НАУКИ • МОДЕЛИ ЭКОНОМИКИ • ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РОССИЙСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ • ГОД БИОРАЗНООБРАЗИЯ • АЛЬТЕРНАТИВА МУСОРОСЖИГАНИЮ • ЭЛЕКТРИЧЕСТВО БЕЗ ПРОВОДОВ • «ЗЕЛЕНАЯ» МИЛИЦИЯ • ВОЛОНТЕРЫ НА БАЙКАЛЕ • АЭС И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА • БЕРЕГИТЕ ЗРЕНИЕ • БЕРЕЗОВЫЙ СОК • СОБЫТИЯ, ИНФОРМАЦИЯ • ОТОВСЮДУ ОБО ВСЕМ • РЕГИОНАЛЬНАЯ МОЗАИКА • НОВОСТИ МЕДИЦИНЫ Журнал «Экология и жизнь» — чистой воды информация Подписка во всех отделениях связи по каталогам «Роспечать», «Пресса России» и «Почта России» cover.indd 1cover.indd 1 01.04.2010 15:30:5101.04.2010 15:30:51
  2. 2. Поздравляю коллектив редакции с выходом в свет 100-го номера журнала. Прошло 10 лет, как не стало основателя журнала — академика Никиты Николаевича Моисеева, но дело его в журнале живет и продолжается! Тематика журнала действительно охватывает самые разнообразные аспекты экологии и охраны окружающей среды. Глубокое проникновение в материал и дружественная читателю форма его подачи сделали журнал популярным во всех концах страны и авторитетным среди научной общественности. Надеемся на плодотворное сотрудничество и желаем коллективу редакции дальнейших творческих успехов, а читателям — новых увлекательных встреч с любимым журналом! А.Г. Ишков, начальник Управления энергосбережения и экологии ОАО «Газпром», доктор химических наук, профессор Уважаемые коллеги и друзья! От всей души поздравляю замечательный коллектив журнала «Экология и жизнь» с выходом в свет юбилейного, сотого номера! Ваша история только пишется, но первые ее страницы уже насыщены яркими именами, интересными достижениями и проектами. Как внимательный читатель, а иногда и автор, высоко ценю ваш вклад в освещение вопросов развития экологического образования и мировоззрения. Как президент Общества «Знание» России благодарен коллективу журнала за постоянную просветительскую работу. Как депутат Госдумы всегда готов работать с вами, защищая интересы людей. Верю: ваш журнал сохранит своих читателей и обретет новых. Удачи вам! Олег Смолин заместитель председателя Комитета по образованию ГД РФ, президент Общества «Знание» России Уважаемые коллеги! Горячо поздравляем редакцию журнала с выходом 100-го номера — это высокий барьер, который взят вами в сложное для всей печати и нашей экономики время. Вы преодолели этот рубеж с честью, имея в активе признание общественности и любовь читателей. В Международный год биоразнообразия желаем вам дальнейших успехов в раскрытии всех взаимосвязанных проблем сохранения природных ресурсов и биологического разнообразия, расширения сети биосферных резерватов и объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО, улучшения экологического образования населения России. Уверены, что у коллектива журнала «Экология и жизнь» будет много новых творческих удач и успехов в просветительской и воспитательной работе. Г.Э. Орджоникидзе, ответственный секретарь Комиссии РФ по делам ЮНЕСКО, В.Н. Большаков, председатель РК по Программе ЮНЕСКО «Человек и биосфера» Вышло 100 номеров журнала «Экология и жизнь». Это событие отметили в своих письмах многие читатели, авторы, коллеги, организации. Мы публикуем поздравления, полученные по случаю выхода в свет юбилейного номера. cover.indd 2cover.indd 2 01.04.2010 15:30:5801.04.2010 15:30:58
  3. 3. А.А. ТИШКОВ От чего зависит состояние биоразнообразия Бо' льшая часть существующих на Земле видов еще ждет научного описания. А.Л. САМСОНОВ Коэволюция — что это такое? О фундаментальном свойстве природы. В поисках идеи Перед вами, уважаемые читатели, 101-й номер журнала. В этом номере особое внимание уделено исследова- ниям эволюции — как системной дис- циплины и как составной части эко- номических моделей, без которых не- возможно понять экономику кризиса. Исследователи экономики ищут новые подходы к этой науке о разно- образии видов человеческой дея- тельности, которая, оказывается, нео- быкновенно далека от физических аналогий. В то же время эволюция живой природы столь же неразрывно связана с разнообразием видов живых существ, как экономика — с видами товаров и услуг. Правильно ли мы понимаем биоразнообразие? Не слишком ли увлекаемся тем, что лежит на поверх- ности? Человек описал лишь малую часть из миллионов видов, населяю- щих планету, и многого еще не понял в механизмах их сосуществования. Куда направлен вектор развития че- ловечества? В этом апрельском номере мы вновь возвращаемся к проблемам атомной энергетики как составной части энергетических и экологических проблем цивилизации, взвешиваем «за» и «против», представляем альтер- натернативы… Об этом — публикации Е.И. Дементьевой «АЭС и окружаю- щая среда», рассматривающая аспек- ты ресурсосберегающего энергообе- спечения и экологического оздоровле- ния, Е.Г. Тихомировой «Альтернатива мусоросжиганию», интервью «Нужна ли «зеленая» милиция?» и др. Уровень жизни, индекс образова- ния, долголетие и качество жизни в России отстают от мировых стандар- тов. Наши мыслители, политики, со- циологи сбились с ног в поисках на- циональной идеи. А может быть, она на поверхности? Может быть, задача вывести нашу страну на передовые позиции в развитии человеческого потенциала и должна стать нашей на- циональной идеей? О.Н. СМОЛИН Человеческий потенциал: рейтинг России падает Как переломить тенденцию к отставанию. 50 90 4 36 И. КУЗНЕЦОВ И Родина щедро поила меня… …березовым соком, березовым соком.
  4. 4. А.Л. Самсонов. Коэволюция — что это такое? О фундаментальном свойстве природы. A.L. Samsonov. Co-evolution. What is it? About the fundamental distinctive feature of nature. 4 О. Фиговский. Наука должна стать возвышенным воплощением Отечества Стране нужна стратегия научно-технического развития. O. Figovskiy. Science has to become a sublime personification of the motherland Russia does need the strategy of scientific and technology development. 13 И.Г. Поспелов. Экономика versus физика — парадоксы в вопросах и ответах От кризиса возможностей к кризису потребностей. I.G. Pospelov. From the crisis of possibilities to the crisis of demands Economics versus physics — paradoxes in questions and answers. 16 И. Кузнецов. Проект закона «Об обращении с радиоактивными отходами» I. Kuznetsov. The draft law on radioactive waste management 26 Новости альтернативной энергетики Alternative energy news 28 Агентство экоинноваций Agency of ecoinnovation Е.Г. Тихомирова. Альтернатива мусоросжиганию Технологии рециклинга выгодны экономически и экологически безопасны. E.G. Tikhomirova. The alternative to incineration Recycling technologies are beneficial and safe. 30 Н. Аль-Ахваль. Решение проблемы ТБО в Йемене: первые шаги N. Al-Akhval. Solution of the waste problem in Yemen: the first steps 34 О.Н. Смолин. Человеческий потенциал: рейтинг России падает Как переломить тенденцию к отставанию. O.N. Smolin. Human potential: the rating of Russia falls How to reverse the country’s backwardness in this respect. 36 М.В. Медведева. У каждого школьного конкурса — свой победитель Исследовательская и проектная деятельность школьников развивается. M.V. Medvedeva. Each school competition has its winner Research and project activity of schoolboys develops. 40 А.А. Мельник. Город Мастеров А.А. Mel’nik. The city of Masters 43 Альбом биоразнообразия Biodiversity album В.В. Бобров, А.А. Варшавский. Земноводные фауны России V.V. Bobrov, A.A. Varshavskiy. Amphibious faunae of Russia 46 ОБРАЗОВАНИЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ EDUCATION FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ SUSTAINABLE DEVELOPMENT: ECONOMY & MANAGEMENT ЭКОЛОГИЯ. ЧЕЛОВЕК. ОБЩЕСТВО ECOLOGY HUMAN BEING SOCIETY Рекомендован Министерством образования РФ для образовательных учреждений в 2000 г. Содержание 4(101)’2010 Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и культурного наследия. Свидетельство ПИ № ФС77–18978 от 24.11.2004. №4(101)’2010 г. Выходит с 1996 г. Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК. Адрес редакции: 117648, Москва, а/я 28 тел./факс: (495) 319—0247, 319–9233 e-mail: ecolife21@gmail.com сайт в Интернете: http://www.ecolife.ru Сведения о публикациях входят в «Реферативный журнал» и базы данных ВИНИТИ и публикуются в международной справочной системе по периодическим и продолжающимся изданиям «Ulrich’s Periodicals Directory». При перепечатке ссылка на журнал обязательна. Рукописи не возвращаются и не рецензируются. Подписано в печать 29.03.10 г. Формат 84х108 1/16. Усл. печ. л. 6. Тираж 21 600 экз. Отпечатано в типографии «Финтрэкс» © АНО «ЖУРНАЛ «ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ» Учредитель Автономная некоммерческая организация (АНО) «ЖУРНАЛ «ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ» Моисеевский совет Г.А. Заварзин, академик РАН (биология) А.Б. Куржанский, академик РАН (процессы управления) А.А. Петров, академик РАН (математика, экономика) В.С. Степин, академик РАН (философия) В.А. Лекторский, академик РАН (философия) Редколлегия Ж.И. Алферов, А.М. Амирханов, С.И. Барановский, Ю.В. Гуляев, Н.С. Касимов, А. Луке (Испания), Н.Н. Марфенин, Б.М. Миркин, Н.Н. Михеев, В.М. Неронов, И.Г. Поспелов, А.А. Соловьянов, К. Тиссен (Германия), В.И. Трухин, Г. Шеер (Германия), С.А. Шоба, Г.А. Ягодин, А.А. Ярошинская Главный редактор А.Л. Самсонов Зам. главного редактора Ю.Н. Елдышев Ответственный секретарь В.И. Вальков Редактор Т.С. Репина Художественное оформление В.Е. Блохин Компьютерная верстка И.Г. Патрашкова Исполнительный директор В.Е. Блохин Связи с общественностью В.А. Колодина Сайт в Интернете С.А. Тягунов
  5. 5. Международный год биоразнообразия The International Year of Biodiversity А.А. Тишков. От чего зависит состояние биоразнообразия Бо' льшая часть существующих на Земле видов еще ждет научного описания. A.A.Tishkov. What determines the state of biodiversity The main part of existing species still waits for a scientific description. 50 Ю.Н. Елдышев. Электричество без проводов — мечта сбывается? Y.N. Eldyshev. Wireless electricity — will the dream come true? 58 Отовсюду обо всем From everywhere about everything 61 И. Кузнецов. Нужна ли «зеленая» милиция? I. Kuznetsov. Do we need the «green» police? 62 В.М. Краснопевцева. Волонтеры — Байкальскому природному заповеднику V.M. Krasnopevtseva. Volunteers for the Baikalsky zapovednik 66 Е.И. Дементьева. АЭС и окружающая среда E.I. Dementyeva. An atomic power station and environment 72 В.Б. Караваев. Потерян, украден или выброшен... Речь об источниках радиации. V.B. Karavaev. Lost, stolen or thrown out... Be careful with the sources of radiation. 76 Региональная мозаика Regional mosaic 79 Слабые стороны сильного пола Свой взгляд на проблему излагает профессор И.А. Гундаров. Delicate sides of the stronger sex Prof. I.A. Gundarov expesses his viewpoint on the subject. 80 Новости медицины News of medicine 86 В. Передерин. Берегите зрение V. Perederin. Take care of your eyes 87 Здоровое питание Healthy nutrition И. Кузнецов. И Родина щедро поила меня… …березовым соком, березовым соком. I. Kuznetsov. The birch sap as it is You should know about it. 90 Литературные страницы Literary pages Дж. Стейнбек. Не стреляй! J. Steinbeck. Do not shoot! 94 ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ GLOBAL PROBLEMS Table of Contents 4(101)’2010 Recommended for educational institutions by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation Founded by the Independent non-commercial organization «Journal «Ecology and Life» The Moisseyev Council Academician G.A. Zavarzin (biology), Academician A.B. Kurzhanskiy (control processes), Academician A.A. Petrov (mathematics, economics), Academician V.S. Stepin (philosophy), Academician V.A. Lektorskiy (philosophy) Editorial Board Zh.I. Alferov, A.M. Amirkhanov, S.I. Baranovskiy, Yu.V. Gulyaev, N.S. Kassimov, A. Luque (Spain), N.N. Marfenin, B.M. Mirkin, N.N. Mikheyev, V.M. Neronov, I.G. Pospelov, K. Thiessen (Germany), V.I. Trukhin, H. Scheer (Germany), S.A. Shoba, A.A. Soloviaynov, G.A. Yagodin, A.A. Yaroshinskaya Editor-in-chief A.L. Samsonov Deputy editor-in-chief Yu.N. Eldyshev Executive secretary V.I. Val’kov Editor T.S. Repina Art design V.E. Blokhin Computer design I.G. Patrashkova Chief executive V.E. Blokhin PR manager V.A. Kolodina Web site S.A. Tyagunov «Ecology and Life» has been published since 1996 Circulation — 21 600 copies Postal address: P. B. 28, Moscow, 117648, Russian Federation Tel./fax: +7 (495) 319—0247, 319–9233 e-mail: ecolife21@gmail.com Web site: http://www.ecolife.ru Refer to the journal when reprinting. Articles are not reviewed and returned. РЕГИОНЫ И ГОРОДА REGIONS AND CITIES ЗДОРОВЬЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА HEALTH AND ENVIRONMENT
  6. 6. Экология Человек Общество ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ·4(101)’2010 4 А.Л. Самсонов главный редактор журнала «Экология и жизнь» Коэволюция — что это такое? Что такое коэволюция — частный случай, диковинная причуда эволюции или фундамен- тальное свойство природы? Автор разделяет точку зрения академика Н.Н. Моисеева о фундаментальности этого свойства. Данная статья раскрывает логику обоснования этой точки зрения. Сверхгиганты Гиганты Субгиганты Солнце Белые карлики Главная последовательность
  7. 7. Экология Человек Общество 5 http://www.ecolife.ru Эволюция повсюду Часто эволюцию понимают как чисто биологиче- ский процесс, и это почти автоматически сводит обсуждение эволюции к теории Дарвина. Однако в такой постановке — когда эволюция сводится к эволюции живой природы — из виду ускользает общность процессов эволюции в самых разных об- ластях знания. Процессы эволюционных измене- ний можно обнаружить отнюдь не только в био- логических процессах, которые протекают милли- оны лет, но и в значительно более краткосрочных процессах общественных трансформаций или, на- оборот, в намного более протяженных процессах звездной эволюции. Величественное зрелище эволюции Вселенной, структурными единицами которой выступают га- лактики и звездные скопления, отдельные звезды и звездные системы, представляет, возможно, одно из самых больших достижений науки ХХ века. На- пример, диаграмма «температура — светимость» (диаграмма Герцшпрунга—Рассела) показывает «жизненный путь» звезд, «старящихся» по мере того, как сгорает их термоядерное «горючее». Всему виной тяготение, оно служит причиной за- жигания термоядерной реакции звезды — от ее рождения в виде голубого гиганта и до смерти, когда оболочка звезды «падает внутрь» и звезда превращается в красного карлика, вновь вспыхи- вает — свечой сверхновой и наконец совсем уходит из виду — ныряет под горизонт событий черной дыры или превращается в сверхплотный обло- мок — нейтронную звезду. Эти процессы гигант- ских трансформаций материи не менее достойны внимания эволюциониста, чем филогенетическое древо живых существ. Обращает на себя внимание то, что эволюцион- ные процессы изменений с равным успехом можно проследить как в трансформациях вещества, так и в информационных процессах — создается впечат- ление, что для эволюции не очень важен «матери- ал», на котором происходят изменения. Просма- триваются аналогии в законах построения генети- ческого кода, набираемого из «элементарных ча- стиц» в виде четырех нуклеотидов-оснований, и возникновения «азбуки» элементарных частиц, которую можно описать слиянием трех видов квар- ков разных «цветов», «очарований» и «странно- стей». В то же время эволюционное описание свя- зано с преобразованиями элементов и неотделимо от «стрелы времени», указывающей необратимость изменений, происходящих, как правило, парал- лельно на нескольких уровнях. Например, если космология изучает общие законы эволюции ве- щества во Вселенной, представляя галактики кос- мической пылью, то астрофизика пристально рас- сматривает эволюцию отдельных галактик, звезд и планет. Картины уровней отличаются масштабом: то, что на одном уровне описания представляется «элементарным», на другом уровне описания от- крывает собственную сложность и развитие. Связаны ли процессы эволюции на разных уров- нях между собой? Н.Н. Моисеев предположил, что, несмотря на огромное различие пространственных и времен- ных масштабов в изменениях любых систем и пре- жде всего геологических и биологических систем Земли, коэволюция играет согласующую роль во всех этих процессах — система более высокого уровня может меняться только совместно со свои- ми «элементарными» частями. «...Развитие биоты и биосферы в целом происходит в режиме коэво- люции живого и косного вещества. Это экспери- ментальный факт, установленный геологами и па- леонтологами», — пишет Моисеев.* Надо сказать, что проблема климатических изменений постави- ла «ребром» вопрос о коэволюции человечества с косной материей — воздушными и водными сти- хиями, формирующими климат Земли. Совсем недавно в Копенгагене по сути именно этот вопрос стал предметом бурных международных дебатов. Коэволюция, по Моисееву, — фундаментальное свойство развивающихся систем. Однако все мы знаем, что спокойное развитие время от времени прерывается кризисами и перестройками. Исчеза- ет ли коэволюция в эти моменты? Разрывается ли совместное изменение систем разных уровней во время кризисов? Дело в том, что представления о стабильности и кризисе весьма условны: существует множество явлений, которые представляют крайне неустой- чивый баланс противоположных процессов — таких как нагрев и охлаждение (погода и климат), упругость и пластичность (формирование рельефа, «размаха» гор и впадин в земной коре, прочность строительных конструкций, металлов и т. д.). Самым ярким примером такого баланса является жизнь, что проявляется, например, в постоянном рождении и отмирании клеток многоклеточных организмов. Биолог Эрвин Бауэр называет жизнь устойчивым неравновесием, а нобелевский лауре- ат Альберт Сент-Дьери описывает как баланс ве- * Моисеев Н.Н. Универсум. Информация. Общество. — М.: Устойчивый мир, 2001. С. 60.
  8. 8. Экология Человек Общество ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ·4(101)’2010 6 роятности и невероятности: «…В живом организме становятся возможны реакции, которые кажутся физику невозможными или во всяком случае — неве- роятными. Если бы метаболизм осуществлялся в ре- зультате ряда вероятных и термодинамически спон- танных реакций, то мы сгорели бы и вся машина (организм) остановилась бы подобно часам, лишен- ным регулятора. Реакции контролируются тем, что они статистически невероятны и могут происхо- дить лишь благодаря специфическим механизмам, способным обеспечить их регулирование… Управле- ние или выбор цели определяют ту невероятность, которую система избирает для своего будущего. Ве- роятность (в виде единственного варианта из тыся- чи) и невероятность должны совпасть для достиже- ния цели!»* Столь же тонкому «регулированию» обязаны своим существованием экосистемы, опи- сываемые подвижным равновесием «хищник — жертва». И конечно же, экономика также пред- ставляет собой тонкий баланс, нарушение которо- го столь чувствительно для всех нас. Когда речь идет о подобных «балансирующих» системах, то понятие кризиса для них по большому счету теряет смысл — вся жизнь этих систем не- прерывный кризис. Однако коэвол0юция — согла- сованная работа частей, органов или организ- мов — в этих системах проявляется, как это ни удивительно, особенно наглядно. До тех пор пока система сохраняет единство, не распадается, не перестает «работать», существует и коэволюция. Представляется, что режим коэволюции существу- ет до тех пор, пока существует система, т. е. именно он связывает воедино все метания, кризисы и пе- рестройки, которые система претерпевает во время своего существования. Коэволюция — цель системы Пусть эволюция всеобъемлюща, скажете вы, но все же можно подумать, что коэволюция лишь одна из причуд этого бесконечного калейдоскопа, называемого эволюционным развитием. Действи- тельно, в экологии коэволюции отведено сравни- тельно скромное место среди таких явлений, как симбиоз, паразитизм, хищничество. Теоретиче- ское осмысление останавливается здесь на пара- доксах, которые часто истолковываются как ис- ключения из общего правила. Действительно, яв- ления типа симбиоза легко истолковать как сокра- щение числа измерений биосистемы, однако дарвиновский механизм возникновения видов и установка прогрессивной эволюции требуют по- вышения разнообразия и размерности системы, ее дивергенции, усложнения. Тем не менее именно эти явления фактически формируют облик всех существующих экосистем на Земле, например, из миллионов видов, населя- ющих биосферу, в симбиозах участвует, по разным оценкам, от 30 до 50% биоразнообразия. Наиболее типичным примером коэволюции считается вза- имодействие в системе «хищник — жертва». Приспособления, вырабатываемые жертвами для противодействия хищникам, способствуют выра- ботке у хищников механизмов преодоления этих приспособлений. Длительное совместное суще- ствование хищников и жертв приводит к форми- рованию системы взаимодействия, при которой обе группы устойчиво сохраняются на изучаемой территории, изобретая все новые и новые приспо- собления. Перманентный кризис поддержания численно- сти популяций экосистем (систем «хищник — жертва», «паразит — хозяин» и др.) математически был описан моделью колебаний Лотки–Вольтерра. Эти модели не только послужили основой понима- ния динамики экосистемного равновесия, но и стали общей моделью динамического равновесия многих других систем — причем как в таких «изу- ченных» науках, как химия и физика, так и в со- циальной динамике и экономике. Тем самым именно те относительно частные случаи, которые связаны с понятием коэволюции в экологии, ока- зались наиболее тесно увязаны с динамикой си- стем и послужили «мостиком» от биологии ко многим понятиям теории систем и теории ката- строф. Для понимания общности механизма систем- ной динамики, связанной с коэволюцией, надо иметь «системный взгляд» на проблемы разных наук, который достаточно тяжело приживался в биологии. Однако когда понятие коэволюции с легкой руки Зубра — Тимофеева-Ресовского, по- пало в руки человеку, который профессионально занялся анализом систем, тогда еще не академику, но уже сложившемуся ученому — Никите Нико- лаевичу Моисееву, математику, что называется от бога, оно сразу приобрело для него особый, выде- ленный смысл. В начале 1970-х годов он начал использовать термин «коэволюция» вместо понятия «соразви- тие», пришедшего из теории систем. Его определе- ние коэволюции таково: «Коэволюцией (соразвити- ем) элемента и системы я буду называть такое раз-* Введение в субмолекулярную биологию. — М.,1964. С. 17.
  9. 9. Экология Человек Общество 7 http://www.ecolife.ru витие элемента, которое не нарушает процесса развития системы».* Надо сказать, что к началу 1970-х уже сформиро- вались целые научные школы, разрабатывавшие различные понятия теории систем. Например, со- ветский физиолог П.К. Анохин практически всю жизнь — с начала 1930-х годов до своей смерти в 1974 г. — разрабатывал системный подход к орга- низму, понимая его как абстрактную функциональ- ную систему, за что не раз подвергался нападкам и гонениям. Анохин ввел определение взаимосодей- ствия элементов системы, чрезвычайно схожее по смыслу с коэволюцией, причем ставил именно этот механизм во главу определения системы: «Систе- мой можно назвать только такой комплекс избира- тельно извлеченных компонентов, у которых взаимо- действия и взаимоотношения принимают характер взаимоСОдействия компонентов на получение фоку- сированного полезного результата».** Анохин пола- гал результат неотъемлемой частью системы и от- мечал, что «в свою очередь результат… имеет воз- можность реорганизовать систему, создавая такую форму взаимосодействия между ее компонентами, которая является наиболее благоприятной для полу- чения именно запрограммированного результата».*** Понимание Анохина наиболее близко представ- лению, сложившемуся об этом понятии у Моисее- ва, которое столь же неразрывно связано с согла- сованием целей системы и элементов: «Можно го- ворить о «целях» системы, какой бы природы она ни была. В неживых системах это стабильность и раз- витие, т. е. непрерывное усложнение ее организаци- онной структуры и многообразия ее элементов. В системах, принадлежащих миру живого вещества, цель элемента — стабильность, которую принято называть гомеостазом. В системах общественной природы возникает целый спектр целей. Поскольку элементы системы в свою очередь являются систе- мами, то можно говорить и о целях элементов (под- систем). И они, эти цели, далеко не всегда совпада- ют с целями самой системы. Поэтому возникает представление о соразвитии, или коэволюции — тер- мине, который стали употреблять последние трид- цать лет не только в биологии. Это важное понятие: оно означает такое развитие подсистем (систем нижнего уровня), которое не нарушает развития ис- ходной системы. В этом смысле влияние системы на ее элементы качественно отличается от влияния конструктора, поскольку элементы сами развива- ются в силу механизмов самоорганизации».**** Линейная модель коэволюции Что может означать «коэволюция» на языке фор- мальных операций с элементами системы и с ней самой как целым? Моисеев видит описание механизмов самоорга- низации как центральную проблему теории си- стем. При всем разнообразии и многочисленности этих механизмов он полагает возможным выделить для их описания язык дарвиновской триады: изменчивость, наследственность, отбор. Идея здесь в том, что «дарвиновская триада» может составить основу производства многообразия наблюдаемых форм — примерно так же, как четыре основания в генетической теории или три кварка в теории эле- ментарных частиц. Стремление Моисеева к выде- лению «языка» самоорганизации легко объяснить желанием построить теорию самоорганизации, основанную, как и другие области естествознания, на представлении о наборе структурных элементов и их свойствах. К таким элементам можно отнести химические элементы в химии, гены — в генетике, клетки — в цитологии и т. д. Выделение основных элементов позволяет построить класс систем, основанных на этой «элементной базе». Принципиальное отличие элементов дарвинов- ской триады состоит в том, что они являются не элементами, а моделями или операциями транс- формаций. У них есть и сходство с известными элементами: генетическая, кварковая и модель «рынка» работают только в «сборе» — в системе, тогда как отдельный ген, кварк или экономиче- ский агент смысла не имеют. По сути, замысел системной теории самоорганизации расширяет представление о структурных элементах класса и состоит в том, чтобы описать поведение любого класса систем как совместное действие отдельных операций (в символической форме — операторов преобразований), которые должны «автоматиче- ски» описывать многообразие ситуаций самораз- вития. Рассмотрим, в чем заключена роль отбора в рам- ках дарвиновской теории. Прежде всего обратим внимание на то, что отбор — это преобразование, относящееся к системе в целом, так как именно система проводит «отбраковку» своих элементов. Моисеев так описывает отбор: «Система отбрако- * Моисеев Н.Н. Указ. соч., с. 60. ** Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем/ В сб. «От моделей поведения к ис- кусственному интеллекту». — М.: УРСС, 2006. С. 9–60. *** Там же. **** Моисеев Н.Н. Указ. соч., с. 34.
  10. 10. Экология Человек Общество ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ·4(101)’2010 8 вывает именно те варианты развития своих элемен- тов, которые препятствуют ее собственному раз- витию или сохранению стабильности».* Получается, что операция отбора фактически должна быть во- площением коэволюции! Хорошо известно, что искусственный отбор (на- правленный на селекцию признака) не способен дать нам новый вид — не получается, сколько ни старались. Например, все породы собак (плод ве- кового труда селекционеров) это один и тот же биологический вид, несмотря то что различия между ними велики. Поэтому естественный, или коэволюционный, отбор должен отличаться от простой селекции. Синтетическая теория эволюции описывает этот процесс как замысловатый танец, в котором изменчивость и отбор работают необыкновенно слаженно.ВотчтопишетпоэтомуповодуС.Мейен: «Синтетическая теория эволюции недаром носит свой эпитет. В ней были синтезированы достижения современной генетики с прежними дарвиновскими представлениями о ведущей роли естественного от- бора в эволюции организмов. Изменчивость, связан- ная с изменением среды или с самопроизвольными мутациями, поступает на сито естественного от- бора, который сортирует результаты и определяет, кому жить и дать потомство, а кому — помирать. Если внешние условия остаются постоянными, то естественный отбор охраняет черты, ставшие нор- мой, не допускает отклонений. Если же условия ме- няются, другими становятся и требования отбора, норма сдвигается. Изменчивость следует по по- ставленным отбором рельсам».** Это описание прямо указывает на то, что опера- ции изменчивости и отбора связаны коэволюцией. В то же время изменчивость (как адаптация) и наследственность (как успех в размножении) связаны в теории Дарвина между собой прямой зависимостью, которая в рамках синтетической теории приобрела форму статистической корре- ляции. Таким образом, все три операции самоорганиза- ции в дарвиновской теории оказываются нераз- рывно связаны между собой — без этой связи тео- рия не работает! И именно существование этой связи объединяет элементы в систему — во всяком случае, в виде работающей теоретической схемы эволюции. И эта схема полностью отвечает пред- ставлению о коэволюции! В то же время обращает на себя внимание, что схема эта носит линейный характер — в виде пря- мых корреляций между ее элементами. Аналог таких отношений между обобщенными операция- ми можно найти в других науках. Хороший пример дает обобщенная термодинамика, разработанная Онзагером. В основе ее — представление о том, что в любой системе можно выделить некие универ- сальные переменные, такие как обобщенные дви- жущие силы процессов переноса F и обобщенные потоки материи и энергии J, причем в равновесии они связаны между собой прямо пропорцио- нально: F = kJ. (1) Множество примеров такой связи существует в разных областях наук — например, это закон Фика (диффузия) и закон Ома (электричество), закон Гука (упругость) и закон Фурье (теплопе- ренос). Обращает на себя внимание, что в теории Онзагера линейная зависимость вводится как по- стулат равновесия, применимый для описания самых различных систем. В то же время теория Пригожина, рассматрива- ющая устойчивые (стационарные) состояния, при- водит к несколько иной связи переменных. А имен- но: по Пригожину, в стационарном состоянии при- рост энтропии, который существует в любой систе- ме согласно второму началу термодинамики, имеет постоянную скорость. При этом из теории Онзаге- ра известно, что скорость роста энтропии находит- ся как произведение сил и потоков: . (2) Условие Пригожина выглядит так: , (3) т. е. ускорение роста энтропии равно нулю. Для сил и потоков это условие запишется симметрично: . (4) Уравнение (4) легко решается, приводя к обрат- ной пропорции переменных: . (5) Этот результат можно было сразу получить из (2), полагая . (6) Если соотношения (1) и (5) окажутся справедли- вы в близких состояниях системы, то обобщенные переменные образуют группу линейного простран- ства, и в этом случае симметрии и инварианты групп дадут возможность полностью описать набор состояний системы. Этот пример показывает, что при обсуждении системного свойства коэволюции линейные моде- * Моисеев Н.Н. Указ. соч., с. 34. ** Мейен С.В. Путь к новому синтезу, или Куда ведут гомо- логические ряды?/ Знание — сила, 1972, № 8.
  11. 11. Экология Человек Общество 9 http://www.ecolife.ru ли играют особую роль. Действительно, для по- строения математических моделей и теорий неиз- бежно использование некого координатного — ли- нейного — пространства, обладающего свойством неразрывности. Заданные в этом пространстве векторы могут обладать свойством линейной неза- висимости — и тогда они служат координатным базисом или измерениями пространства. Но любая модель или теория как раз вводит некие уравнения для независимых измерений — это уравнения связи этих измерений. И при этом очень часто ока- зывается, что связи, задаваемые уравнениями или таблицами для независимых измерений, линейны! Одним из самых наглядных примеров линейной связи величин является их расположение в клетках некой таблицы, что воспринимается как эмпири- ческое обобщение. Хорошо известны примеры линейного описания в виде таблиц: в химии это таблица Менделеева, в биологии — таблицы мно- гочисленных классификаций, начиная от Линнея и до наших дней, таблицы гомологических рядов Вавилова. В экономике таблицы строятся со вре- мен Кенэ и превращаются в таблицы Леонтьева и их многочисленные варианты. Примеры таблиц свидетельствуют о воспроизводстве одних и тех же соотношений в эволюционных процессах, указы- вают, что существует линейная связь между эле- ментами систем, постоянно воспроизводимая эво- люцией. Параллелизм приспособлений в биологии развития свидетельствует о линейности процессов и приводит к гомологическим рядам признаков — и биологи приветствуют Вавилова как своего Мен- делеева! Кристаллография дает яркий пример построе- ния всевозможных форм кристаллов с помощью представлений о групповой симметрии, базирую- щихся на геометрических инвариантах. Однако и в биологии работа Д'Арси Томпсона выявила инварианты подобия строения (морфологии) мно- жества живых существ.* Нахождение этих инвари- антов свидетельствует как раз о возможности пре- образовать один вид существ в другой путем использования комбинации линейных преобразо- ваний — например, сочетания растяжения и вра- щения, отвечающих преобразованию подобия из прямоугольных координат в сферические или ци- линдрические. Таким образом линейное описание очень рас- пространено. Как мы видели выше, линейная схема преобразований вполне отвечает коэволю- ции. Во многих случаях это обстоятельство позво- ляет добиться чудесного результата — когда теоре- тическая схема и сама природа ведут себя одинако- во! Именно поэтому мы будем рассматривать ко- эволюцию прежде всего как линейный режим преобразований систем, находящихся в стацио- нарном состоянии, а затем попробуем от этого ограничения отказаться. Коэволюция как закон Ципфа «Коэволюция» Моисеева, как и «взаимосодей- ствие» Анохина — это некие утверждения об из- менениях системы в целом, причем именно о том, как эти изменения должны быть связаны с измене- нием ее частей. Зафиксируем главную идею, или главное проти- воречие системы: она способна меняться, но толь- ко таким образом, что преобразования ее незави- симых частей и целого сохраняли линейную зави- симость между собой! Разрешить это противоречие позволяет режим коэволюции — режим совмест- ных линейных преобразований частей и целого. При этом (как будет видно из дальнейшего) равно- весное поведение системы — только частный слу- чай коэволюции. Примем главное условие коэволюции — соблю- дение режима линейности между преобразованием частей и целого. Заметим, что это условие не тре- бует равновесности, т. е. никак не ограничивает скорости этих преобразований. По сути, коэволю- ция задает режим произвольного преобразования системы, следуя которому части системы меняют- ся, но остаются в ее составе, а своим изменением система компенсирует изменение частей и тем самым сохраняет целостность. Это может проис- ходить в условиях, далеких от всякого равновесия. Следующим шагом наших рассуждений будет использование свойств линейного пространства для понимания деталей согласования движения частей и системы в целом. А именно: обратимся к весьма простой и в то же время весьма общей тео- реме линейной алгебры (иногда ее называют основ- ной теоремой), которая говорит о том, что произ- вольное линейное преобразование А можно разло- жить на вращения В и поступательные смещения С, что можно записать как А = ВС (7) (для математиков это представление преобразова- ний через ковариантные и контравариантные век- торы). Оказывается, наличие этих двух форм представ- ления позволяет не только сделать ряд общих вы-* См. «ЭиЖ» № 4'2009. С. 7–10.
  12. 12. Экология Человек Общество ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ·4(101)’2010 10 водов о свойствах системы и ее частей, но и ввести универсальные симметричные координаты, не- обыкновенно облегчающие описание составных частей системы и ее «внутреннего» поведения. На- пример, с помощью этой теоремы коэволюцию всегда можно увидеть как совокупность операций сохранения (вращения) и преобразований рас- тяжения—сжатия системы и ее элементов. С точки зрения теории управления эти операции представ- ляют собой положительную обратную связь (ПОС) и отрицательную обратную связь (ООС), комбина- ция которых определяет управление. Поскольку набор этих комбинаций дает возможность получе- ния линейного преобразования самого общего вида, делаем вывод, что только в режиме коэволю- ции частей и целого система управляема, в про- тивном случае управление невозможно, система «идет вразнос»! Если преобразование А системы постоянно, а система «живет полной жизнью», то в ней может происходить перераспределение — может менять- ся соотношение ее симметричных и кососимме- тричных частей, отвечающих величинам В и С. Однако между значениями этих величин должна существовать определенная связь, отвечающая тому, что режим коэволюции не разрушился. Связь этих величин согласно (7) описывается простым соотношением В = const/C, (8) где const = A. Это гиперболическая связь, или про- стейшее представление закона Ципфа! Именно такая — гиперболическая — связь независимых из- мерений и есть «фирменный» отличительный знак коэволюции! Этот вид коэволюции назовем ста- ционарной коэволюцией, так как он получен из условия А = const. Это условие, отвечающее посто- янству преобразования системы, может отвечать системе, находящейся в равновесии, поэтому в равновесных системах часто проявляется зависи- мость Ципфа (8), например, закон Бойля– Мариотта в идеальных газах имеет тот же вид: pV = const. В то же время в моделях современной экономики хорошо прослеживается роль закона Ципфа.* В англоязычной литературе гиперболические распределения, встречающиеся в разных ситуаци- ях, именуют степенными законами — «power low»; закону Ципфа отвечает показатель степени, значе- ние которого близко к –1. Степенные законы с различными показателями степени хорошо пред- ставляют статистику биоразнообразия в эволюции. Например, гиперболически распределены ископа- емые роды по длительности их жизни. Наши рассуждения наглядно показывают, что закон Ципфа следует непосредственно из условия постоянства системного преобразования. Это условие эквивалентно условию Пригожина (3). В его работах было показано, что скорость роста энтропии отвечает требованиям, предъявляемым к функции Ляпунова, поэтому ее постоянство га- рантирует устойчивость стационарных состояний, близких к равновесию. Как мы видели выше, в обобщенной термодинамике это условие также приводит к связи сил и потоков в виде закона Ципфа (5). Солитон и неограниченное расширение Самое интересное в обсуждении линейной схе- мы (7) заключается в том, что она позволяет ана- лизировать случай, когда по каким-то причинам системное преобразование А начинает меняться со временем (отказ от условия стационарности). Проиллюстрируем эту возможность с помощью простейших преобразований. Для этого гиперболу в виде ВС = const приведем к каноническому виду, что достигается заменой переменных: В = X + Y (9) C = X — Y (10) Тогда BC = X 2 – Y 2 = A. (11) Обозначая A = S 2 , можем представить гипербо- лическую зависимость в параметрическом виде: X = Schϕ; Y = Sshϕ, (12) где ϕ — параметр. Непосредственно из (12) можно получить иллю- страцию связи преобразования системы и каждой из симметричных переменных: . (13) Уравнение (13) известно как уравнение огибаю- щей группового солитона, пример которого изо- бражен на рисунке. Огибающая включает большую одиночную волну, в сопровождении группы волн помельче — гармоник. Примером группового со- литона является известное на море явление — де- вятый вал. Сила волны последовательно нарастает, достигая максимума на 9-й раз, и так же уменьша- ется, причем в явлении девятого вала групповой солитон содержит 18 гармоник. Ветер на море гонит не просто волны, а целые заряды волны — групповые солитоны, поэтому девятый вал — яв-* См. статью И.Г. Поспелова в этом же номере (с. 21).
  13. 13. Экология Человек Общество 11 http://www.ecolife.ru ление хорошо наблюдаемое во время шторма. Более строгий вариаци- онный анализ показывает, что в особых точках систе- мы, определяемых уравне- ниями , суще- ствуют одиночные солито- ны — уединенные волны без гармоник. В то же время подробный анализ структур требует перехода к частным производным, анализа рас- ходимости (дивергенцию) или скобки Пуассона для отвечающих им векторов. Надо сказать, что появле- ние солитонов обычно счи- талось прерогативой задач нелинейной динамики. То, что мы получили солитон из вариации преобразова- ний линейной схемы, говорит о том, что существу- ет режим нестационарной коэволюции, которая реализуется в волновом режиме как сложное не- линейное явление, посредством которого система сохраняет свою целостность. Параметр ϕ играет роль внутренней перемен- ной, определяющей состояние системы в данный момент. То, что мы можем выделить для исследуе- мой системы единственный параметр, от которого зависит ее состояние, значительно облегчает ис- следование и активно используется в синергетике. Х и Y — новые преобразования, которые связа- ны с исходными В и С соотношениями перехода- поворота: X = B + C; Y = B — C . (14) Поворота — потому что геометрически замена переменных В и С на Х и Y означает просто поворот осей координат на 90°. Особенностью выделения преобразований Х и Y является то, что они полностью симметричны, причем каждое из преобразований является произ- водной другого по параметру. Это приводит к тому, что представления траекторий совпадают в реаль- ном и фазовом пространстве системы, описывае- мой в координатах X и Y. В гармонических колебаниях параметр ϕ при- нято представлять как линейную функцию време- ни, прошедшего от начала колебаний: ϕ = ϕ0 + ωt, где t — время, ϕ0 — начальная фаза, ω — угловая скорость вращения (величина в гармонических колебаниях постоянная). Аналогичное представ- ление параметра возможно и при движении по ги- перболе, только у этого представления нет перио- да, как у гармонических колебаний. Легко видеть, что гиперболическая связь (12) в пределе больших времен превращается в экспоненту: (15) Этот результат описывает эффект экспоненци- ального расширения независимых симметричных координат системы в условиях коэволюции. Схо- жие симметричные координаты служат и для опи- сания гамильтоновых систем, из исследования поведения которых известно, что результат (15) от- вечает случаю неустойчивости — при этом проис- ходит экспоненциальное удаление друг от друга траекторий системы. Но в силу отмеченной выше особенности — полной симметрии координат, — их поведение в реальном и в фазовом пространстве совпадает. Это означает, что выполнение (15) при- ведет к тому, что система, предоставленная самой себе, будет неограниченно расширяться. Надо ска- зать, что именно такое поведение демонстрирует в вакууме идеальный газ, описываемый законом Бойля–Мариотта, т. е. ведущий себя как гипербо- лическая система! Наиболее удивительно, что и Вселенная ведет себя, как гиперболическая система, так как в кос- мологии расширение по закону (15) эквивалентно закону Хаббла, утверждающему разбегание галак- Так выглядит групповой солитон. Если просто солитон — это «уединенная» волна, то здесь мы видим «уединенную» группу волн, или волновой пакет из 14–20 волн с одной длиной волны, но с различной амплитудой. Самая высокая волна находится посередине группы; это и есть знаменитый девятый вал. Солитон движется как целое, сохраняя форму образующей.
  14. 14. Экология Человек Общество ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ·4(101)’2010 12 тик; объяснение этого разбегания в космологии связано с именем Александра Фридмана, который первым обнаружил расширяющиеся решения кос- мологических уравнений Эйнштейна. Из наших рассуждений следует, что такие раз- бегающиеся решения, или общий рост объема могут быть у любой линейной системы, сохраняю- щей общее преобразование, но меняющей соот- ношение групп симметрии под «оболочкой» — огибающей группового солитона. Именно гипер- болический характер поведения, отвечающий ре- жимукоэволюциипреобразованийвстационарных условиях, проявляется как неограниченное расши- рение любой системы, пока отсутствуют внешние ограничения. Отметим при этом, что линейность модели в случае космологической системы хорошо согласуется с экспериментальным фактом — пло- скостностью пространства Вселенной. Будь кри- визна этого пространства положительной или от- рицательной, можно было бы спорить, прогибает- ся ли оно под тяжестью галактик или выгибается под отрицательным давлением темной энергии. Однако во всех космологических измерениях луч- шая модель пространства — евклидова плоскость, и лучшая аппроксимация этой плоской структу- ры — линейное пространство. Но тогда лучшее объяснение разбегания галактик — это не что иное, как режим стационарной коэволюции без внешнего ограничения системы! Интересную интерпретацию поведения Вселен- ной мы можем получить, рассматривая отклоне- ния от закона Хаббла, так как известно, что он справедлив в ограниченном интервале расстояний: 15 < R < 1000 млн световых лет. Для этого достаточ- но предположить, что коэволюция на меньших и больших интервалах происходит (и происходила) в нестационарном режиме. Тогда наблюдаемое уско- рение галактик и смену знака этого ускорения на расстоянии 5 млрд световых лет можно предста- вить как пульсации – расширение и сжатие релик- тового группового солитона, отдельные волны- гармоники которого при этом совершают гипербо- лическое равноускоренное движение! Возможно, это более приемлемая идея, чем поиски таин- ственной темной энергии. В то же время поведе- ние в нашу эпоху — на расстояниях менее 15 млн световых лет — можно объяснить «возрастными» эффектами описания, о которых речь пойдет ниже. Если из космических просторов вернуться к си- стемам, наблюдаемым на Земле, то на роль гармо- ник нестационарного солитона могут претендовать как популяции в экосистемах, так и циклониче- ские явления в атмосфере планеты. Интересные результаты могут получиться, если рассмотреть с позиций нестационарной коэволюции неравно- весную экономику — экономику кризисных явле- ний. В этом случае роль гармоник могут исполнять макроэкономические агенты, действующие в мо- делях экономики. Из (12) следует, что при малых величинах пара- метра одно из измерений нарастает квадратично (разложение функции cht ~ t2 ), тогда как другое — линейно (sht ~ t). Это означает независимое пове- дение измерений при малых значениях параметра, в то время как при больших значениях они изме- няются согласованно — как (15). Таким образом, на малых временах (от «сотворения системы» или малых по сравнению со временем жизни системы) измерения независимы — это «обычное» расстоя- ние (как квадратичная функция времени, что соот- ветствует ускоренному движению) и время «обыч- ное», тогда как большие времена выявляют стрем- ление измерений к расширению по однотипному экспоненциальному закону — закон изменения становится един, а измерения становятся линейно зависимы. Из этого следует, что даже в условиях стационарной коэволюции измерения системы меняют свое поведение с возрастом: в начальной фазе коэволюции они независимы и ортогональ- ны, а в фазе длительного прохождения процесса зависимы и параллельны! Это наводит на мысль о том, что система может качественно менять поведение в течение ее жизни, переходя от «классического» поведения к неклас- сическому — например квантовому. Действитель- но, в динамической теории независимость измере- ний возникает как результат бифуркаций, тогда как линейная зависимость приводит к разрывно- сти — к фракталам. Но дело в том, что именно ли- нейная схема преобразований использована в квантовой теории — квантовые операторы облада- ют дискретными свойствами! Это обстоятельство позволяет искать квантовые истоки прерывисто- сти в эволюции — возникновение вида напомина- ет квантовый скачок, так же как и вероятностный характер эволюционных процессов, зафиксиро- ванный в синтетической теории. В то же время такой поворот мысли подтверждает перспектив- ность глубокого изучения феномена коэволюции с использованием представлений о симметрии и линейной зависимости измерений для его пред- ставления в системной модели эволюционных процессов.
  15. 15. Экология Человек Общество 13 http://www.ecolife.ru Луи Пастер сказал: «Наука должна быть самым возвышенным воплощением Отечества, ибо из всех народов первым всегда будет тот, кто опередит другие в области мысли и умственной деятельно- сти». Эти слова цитируются в Послании Прези- дента РФ Дмитрия Медведева от 12 ноября 2009 г. Однако одновременное снижение на 11,8% бюд- жета Российской академии наук, одобренное и Госдумой, и Федеральным Собранием, находится в резком противоречии с этими словами. Учитывая важнейшую роль, которую наука и инновации играют в формировании постинду- стриальной модели развития («общество знаний») в XXI веке, роль центров силы в глобализующемся мире могут играть только державы, обладающие мощным научно-техническим потенциалом. Прак- тически все ведущие страны имеют продуманную стратегию научно-технического развития, которая обеспечивается выделением значительных финан- совых средств на эти цели. В формирующемся многополярном мире скла- дываются четыре главных центра научного про- гресса — США (35% мировых расходов на НИОКР по паритету покупательной способности), Евро- пейский союз (24%), Япония и Китай (примерно по 12%). К сожалению, Российская Федерация в группу лидеров не входит, на ее долю приходится менее 2% мировых расходов на НИОКР по парите- ту покупательной способности и 1% по обменному курсу. Это предопределяет деградацию научно- технического потенциала страны и создает угрозу национальной безопасности России. У ведущих стран Запада расходы на НИОКР со- ставляют 2–3% ВВП, в том числе у США 2,7%, а у таких стран, как Япония, Швеция, Израиль, до- стигает 3,5–4,5% ВВП. У России этот показатель составляет примерно 1%. Об этом уже писали как русскоговорящие ученые, работающие за рубежом, так и отечественные — директор Института США и Канады РАН С.М. Рогов, заместитель директора Института прикладной математики РАН Г.Г. Мали- нецкий и многие другие. И все они отмечают, что прежде всего Россия теряет профессионалов в науке. А первым следствием ухода профессионалов является упадок образования. Придется распро- ститься с надеждами развивать у себя новые техно- логии — для этого нужны новые идеи и высококва- лифицированные кадры. Более того, поддержание уже имеющейся технически сложной инфраструк- туры станет проблемой, и техногенные катастрофы вроде той, что случилась на Саяно-Шушенской ГЭС, станут обыденным делом. Неспособная идти в ногу с техническим прогрессом страна станет бес- помощной в военном отношении. Олег Фиговский О.Л. Фиговскому — 70 лет В апреле исполняется 70 лет со дня рождения и 50 лет научной деятельности профессора, доктора наук Олега Львовича ФИГОВСКОГО, ведущего специа- листа в области композиционных материалов, в том числе наноматериалов. За годы работы в НИИМосстрое, ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, МНТК «Антикор» ГКНТ СССР и Всесоюзном научно-исследовательском институте по защите металлов от коррозии Минхимпрома СССР он создал и возглавил научную школу по химическому сопротивлению неметаллических материалов и защите от коррозии с применением новых типов полимерных и комбиниро- ванных покрытий, создал первый нанокомпозиционный материал на основе жидкого стекла и тетрафурфурилоксилана и ряд полимерных материалов с развитой наноструктурой для защиты от коррозии. С 1992 года профессор О.Л. Фиговский продолжил свою научную деятельность в Израиле, где позднее воз- главил Международный исследовательский центр по нанотехнологиям «Polymate». Олег Львович Фиговский — постоянный автор нашего журнала. Сегодня он продолжает разговор о роли фун- даментальной науки в России. Наука должна стать возвышенным воплощением Отечества
  16. 16. Экология Человек Общество ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ·4(101)’2010 14 Что делать? Типичный российский вопрос, ответ на который нужно давать только системно. Вот академик В.Е. Захаров тоже считает, что наука должна быть возвышенным воплощением Отече- ства: «От судьбы российской науки зависит судьба России, и это обстоятельство следует положить в основу стратегии будущего развития страны. Для этого требуется преодолеть сопротивление чинов- ников, делящих научное знание на полезное и бес- полезное. Наука никому ничего не должна. Наука существует для того, чтобы быть наукой. «Роза — это роза». Дайте этой розе расцвести, и остальное приложится. Наука будет производить знания, промышленность будет их использовать. Но ро- за — это нежное растение. Ее нужно поливать, подкармливать, охранять от заморозков. Наука тоже нуждается в уходе. Собственно, нужны толь- ко два условия: уважение к профессии ученого и адекватное финансирование». Эти замечания, ко- нечно, правильные, но не системные. А теперь перейдем к новостям технологий, ибо наука «оплодотворяет новые технические реше- ния», освоение которых показывает обществу, что ему (обществу) «без науки не прожить». • В Саудовской Аравии начался первый этап реализации крупномасшабного проекта строи- тельства сети опреснительных установок с исполь- зованием солнечной энергии. Реализация проекта пройдет в три этапа. На первом этапе будет по- строена опреснительная установка мощностью 30 тыс. м3 питьевой воды в сутки, что будет доста- точно для покрытия потребностей 100-тысячного населения города аль-Хафджи. Для снабжения этой установки электроэнергией будет сооружена гелиостанция мощностью 10 МВт. На проведение работ первого этапа, который продлится три года, выделяется 129 млн риалов (около 35 млн долл.). Реализация проекта в целом позволит также резко снизить затраты нефти и газа на производство опресненной воды. В настоящее время на эти нужды тратится около 1,5 млн баррелей нефти в сутки, в то время как солнечная энергия находится в изобилии, и она фактически дармовая. Более того, саудовцы выдвигают амбициозные планы: со временем (через 5–10 лет) не только перевести свое хозяйство главным образом на солнечную энергетику, но и начать экспортировать электро- энергию, получаемую от солнца, точно так же, как они сейчас делают это с нефтью. • Тепловой насос на основе наночастиц в один прекрасный день может охладить здания, снизив нашу зависимость от энергоемких кондиционеров воздуха, рапортуют австралийские исследователи. Профессор Джефф Смит и доктор Энгус Джентл из Технологического университета в Сиднее сооб- щили о своих инновационных результатах в изда- нии «Nano Letters». В наши дни энергоемкое кон- диционирование воздуха становится проблемой. Становится жарче, а значит, производится больше энергии, используемой при кондиционировании воздуха (и тем больше выделяется парниковых газов). Кондиционирование воздуха — основная проблема городов, которые на своих поверхностях удерживают огромные массы тепла, способствую- щие тому, что носит название «эффект городского острова тепла». Смит и Джентл сообщают, что создали покры- тие, которое может быть использовано в качестве эффективного теплового насоса, позволяющего снизить потребность в энергии, затрачиваемой на кондиционирование воздуха. Их изобретение основано на том обстоятельстве, что излучение определенных длин волн, испускаемое Землей, менее всего будет поглощаться атмосферой. Имен- но эти излучения с длинами волн 7,9–13 мкм, ве- роятнее всего, смогут преодолеть весь необходи- мый «путь» обратно в космос, нежели другие. Смит и Джентл заметили, что смесь наночастиц карбида кремния и наночастиц двуокиси кремния испускает тепловое излучение именно в этом «кор- ридоре» длин волн, и намерены воспользоваться таким атмосферным «окном». Они создали по- верхность, покрытую частицами 50-нанометровых размеров, которые могут «снижать» температуру, делая ее на 15° ниже, чем имеет окружающая среда столицы Австралии. • Новый прозрачный и упругий материал, более чем на 95% состоящий из воды, совершенно безо- пасен для человека и окружающей среды, заявили создавшие вещество ученые из группы профессора Такудзо Аида из Токийского университета на пре- зентации своего изобретения. «Акваматериал» легко растягивается и быстро восстанавливает форму. Для его создания ученые использовали ми- неральную глину, широко применяемую в косме- тологии, и полиакрилат натрия — вещество, наполняющее детские подгузники. Вода с добав- ленными в нее веществами при взбалтывании моментально приобретает гелеобразную форму. Прочность его сходна с силиконом, использую- щимся при пластических операциях. Он способен выдерживать температуры до 100 °С. Характери- стики полученного материала уже позволяют ис- пользовать его в медицине для склеивания тканей,

×