Введение. Сферическая «оболочка» нашей планеты Земля, состав и энергетика которой обусловлены прошлой и современной деятельностью живых организмов (живого вещества по

Сферическая «оболочка» нашей планеты Земля, состав и энергетика которой обусловлены прошлой и современной деятельностью живых организмов (живого вещества по определению академика В.И. Вернадского), как из­вестно, носит название биосферы. Она охватывает часть атмосферы (20 - 25 км), гидросферу и верхнюю часть литосферы (1-3 км), которые взаимосвязаны сложными биогеохимическими циклами миграции веществ и энер­гии. Начальный момент этих циклов связывают, преимущественно, с трансформацией солнечной энергии растениями и синтезе биогенных веществ на Земле (фотосинтезе). Общее учение о биосфере создано в 20 - 30-х гг. XX в. В.И. Вернадским. В основе этого учения лежат представления о планетарной геохимической роли живого вещества и его высшей форме организованности, при которой энтропия биосферы, являющейся продуктом превращения вещественно-энергетического и информационного потоков живым веществом, в отличие от технических термодинамических систем, на протяжении геологической истории эволюции Земли непрерывно убывала. По научным убеждениям В.И. Вернадского этот термодинамический феномен связан с эволюцией центральной нервной системы живых существ, как центрального организующего и упорядоченного начала в биосфере.

Биосфера включает не только область жизни - биогеосферу (оболочку земного шара, в которой сконцентрировано живое вещество), но и другие структуры, генетически связанные с живым веществом. В пределах биосферы везде встречается либо живое вещество, либо следы его биогеохимической деятельности. Газы атмосферы, природные воды, нефти, угли, известняки, глины, сланцы и другие биогенные продукты в своей основе созданы жи­вым веществом. В.И. Вернадский доказал, что живое вещество является основным фактором круговорота химических элементов в биосфере. Живое вещество, трансформируя, главным образом, солнечное излучение, вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот.

В результате развития человеческого общества, машин и технологий в биосфере возникла новая система - техносфера. Данный термин впервые в обиход естественнонаучного языка ввел в 20-е годы XX столетия академик А.Е. Ферсман, назвав техносферой созданные человечеством орудия труда и механизмы, а также предметы и материалы, составляющие существенную часть сферы его обитания.

Согласно с учением В.И. Вернадского биосфера, вместе с техносферой, под влиянием научных достижений и человеческого труда постепенно переходит в качественно новое состояние ноосферу - сферу разума (мыслящую оболочку Земли). Ноосферу, в современном естественнонаучном толковании, понимают как высшую форму эволюции биосферы. Ее формирование обязано развитию центральной нервной системы человека, который, познавая законы природы и совершенствуя технику, становится крупнейшей планетарной движущей силой, сопоставимой по масштабам ландшафтного преобразования планеты с естественными геологическими процессами. Сегодня человек начинает оказывать определяющее влияние на ход геологических процессов в охваченной его воздействием сфере Земли - техносфере. Он глобально изменяет состав, структуру и ресурсы биосферы.

В.И. Вернадский впервые поставил вопрос о феномене человеческого сознания как естественном биосферном природном явлении, которое «не может быть сведено к известным категориям бытия - материи и энергии». Идея о «не сводимости мысли человека только к материально-энергетическому субстрату» привела к предвидению им существования некоей тогда еще не открытой субстанции - информации.

Теория информации и кибернетика сформировались благодаря усилиям Геделя, Тьюринга, Винера, Шеннона, Неймана и других исследователей уже после ухода из жизни Вернадского. Кибернетика, уточняя и формализуя интуитивное представление об информации, изучает поведение, как живых организмов, так и машин в аспекте их способности усваивать определённую информацию, сохранять её в памяти, передавать по каналам связи и пе­рерабатывать её в сигналы, направляющие деятельность первых в соответствующую сторону. Владение и управление потоками информации становится в руках человека мощной, но пока, к сожалению, не только созидатель­ной, но и разрушительной для экологических систем геохимической силой.

Однако от других видов биосферы человек отличается тем, что способен просчитать (спрогнозировать) последствия своих действий, и реализовать не только экономи­чески выгодную, но и безопасную стратегию поведения.

Для этого человеку необходимо усвоить и следовать за­конам, выработанным природой за время эволюции Жизни на Земле, которые в сущности можно свести к следующим представлениям.

В биосфере гармония развития Жизни обусловлена динамическим равновесием (гомеостазом) между компонентами среды обитания (живой и неживой природы) и условиями их взаимодействия (экологическими факто­рами). Согласно данному закону на любом характерном участке земной поверхности, занятом видовым сообществом, поддерживается некая регулярность в сочетании экологических факторов среды, которая, в свою очередь, обеспечивает стабильность видового состава и продуцирующей активности живых организмов. От последних зависят как экологическая емкость (предельная концентрация биомассы), так и скорость биологического круго­ворота веществ (метаболизма).

Виды, осуществляющие метаболизм в биосфере, специализированы по функциям. Продуценты - синтезируют первичную биологическую продукцию - фитомассу из минеральной массы с помощью солнечной или хими­ческой энергии. Консументы трансформируют первичную биологическую продукцию во вторичную - зоомассу и микробиомассу, включая и антропомассу - массу живого вещества всей популяции человека. Редуценты - микроорганизмы, членистоногие, черви и т. п. - разрушают, минерализуют отмершую биомассу до простых конечных минеральных элементов, вступающих в новый цикл круговорота веществ.

Совокупность продуцентов, консументов и редуцентов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой в условиях гомеостаза, называется биоценозом, а в сочетании с неживыми компонентами среды (веществом и энергией) - экосистемой. Экосистема функциони­рует в режиме, который контролируется физическими (в частности, метеорологическими) условиями - свет, тепло, влага, соленость, концентрация биогенных элементов и параметрами внутри и межвидового взаимодействия между организмами.

Разум человека позволил ему расширить экологическую нишу (пределы толерантности, практически по всем экологическим факторам) путем создания системы технических средств активной адаптации к изменяющимся условиям среды обитания и добычи, недоступных ранее никому, биологических ресурсов. Поэтому человек стал единственным биологическим видом, сумевшим преодолеть естественный лимит численности популяции, опре­деляемый для других видов естественным законом борьбы за существование. Вследствие чего зоомасса человека как консумента перестала подчиняться естественным биологическим законам регулирования численности.

Неограниченный рост популяции человека создал критическую ситуацию в среде его обитания. Прежде всего, возник дефицит ресурсов жизнеобеспечения. А в последние годы проявился избыток продуктов жизнедея­тельности, который сформировал новый вид «третичной» (антропогенной) продукции, включающей всевозможные отходы, искусственные вещества, отработавшие ресурс машины и сооружения. Третичная продукция, непрерывно накапливаясь в биосфере, нарушает глобальный цикл круговорота веществ, поскольку природные редуценты перестали справляться с большой массой вещества искусственного происхождения.

В итоге роста потребностей человека уменьшился общий запас фитомассы, а за ним стал нарастать дефицит растительной пищи, кислорода и пресной воды. Избыток отходов жизнедеятельности человека еще более усугубил дефицит фитомассы.

Антропогенная деятельность привела к потере устойчивости ряда наземных эко­систем, их деградации и разрушению.

В этой ситуации в будущем человек должен взять на себя кроме естественной функции консумента выполнение еще двух дополнительных экологических функций: продуцента и редуцента. Это означает, что человек с по­мощью разума должен создать в техносфере искусственную индустрию производства первичной биологической продукции - фитомассы для обеспечения роста численности популяции. Кроме того, он должен создать индуст­рию рециклирования отработавшей третичной продукции, чтобы ликвидировать «тромб», образованный этой продукцией в естественном биологическом круговороте.

Таким образом, техносфера является одним из главных достижений нашей цивилизации, которую вполне естественно называть технологической. Техника, уровень ее совершенства, надежности и безопасности в обозримом будущем окажутся доминирующими факторами устойчивого развития цивилизации.

Очевидным и важнейшим достижением технологической цивилизации являются увеличение продолжитель­ности и повышение качества жизни. По материалам переписи 1897 г. Ожидаемая при рождении продолжительность жизни в европейской части России у мужчин составляла всего 27,5 лет. В 1988 г. этот показатель со­ставил 64,6 года. В Японии средняя продолжительность жизни составила в 1996 г. 79 лет, в Швеции - 75 лет. В среднем, продолжительность жизни возросла в 2 - 3 раза за столетие. По мнению ряда экспертов, дальнейшие успехи медицины и следование принципам «здорового образа жизни» позволят втрое увеличить экологическую продолжительность жизни человека по сравнению естественно биологическими его возможностями.

В современной политологии государственные формации (государства) принято подразделять на три типа (или поколения). В государствах первого поколения акцент делается на таких отраслях промышленности, как тяжелое машиностроение, производство электроэнергии, сельское хозяйство, большая химия. Для такого уклада экономики принципиальное значение имеют минеральные ресурсы, территория, численность населения. В государствах второго поколения основу экономики составляют наукоемкие технологии - микроэлектроника, вычислительная техника, биотехнология, малотоннажная химия, летательные космические аппараты, новые образцы военной техники. В этом случае, ключевое значение приобретают образовательный уровень населения, технологическая культура, соответствующие им психологические установки в обществе. Наконец, в государствах третьего поколения основной рыночный продукт составляют информационные системы, принципиально новые технологии и технические идеи. В них формируются соответствующие образы массового сознания. При этом важнейшим ресурсом становится творческий потенциал элиты общества.

При переходе государства от одной формации к другой многократно повышается производительность труда, растет жизненный уровень населения, меньшим техногенным воздействиям подвергается окружающая среда. Обеспечение такого перехода является одной из важнейших задач системы управления и в нашей стране. Таким образом, ставка на рывок в области высоких технологий следует из культурных общемировых и экономических реалий.

Действительно, продажа одной тонны зерна на мировом рынке дает 20 - 30 долл. прибыли, тонны мяса 300 - 400 долл., бытовой техники 50 ООО долл., в авиации продажа тонны продукции дает в среднем более миллиона долларов. У России есть дополнительные возможности для такого рывка благодаря высокой квалификации части населения, работавшей в военно-промышленном комплексе страны, и значительного научного потенциала, созданного в прежние времена. В настоящее время, по оценкам социологов, "белые воротнички" - работники, занятые в автоматизированном производстве, фундаментальных научных и прикладных разработках, а также в сфере информации, - составляют в развитых странах около 90% рабочей силы. При этом производительность труда, по сравнению с предшествующим технологиче­ским укладом, возрастает вчетверо. Компьютерные сети приводят к широкому распространению такой формы занятости, как надомный труд.

Высокие технологии в современном мире обладают несколькими характерными чертами.

Высокая доля добавленной стоимости, иногда близкая к 100%.

Пример: производство микрочипов на кремниевой основе. Кремний - основная часть «пустой» земной породы - песка. Таким образом, исходное сырье практически не стоит ничего, - вся стоимость создается в процессе обра­ботки сырья и изготовления продукции.

Эффективность продуктов высокой технологии зачастую в несколько раз превышает показатели для предшествовавших поколений продукции.

Пример: в США сейчас ускоренно внедряются генетически модифицированные сорта зерновых, устойчивые к болезням и засухе, к тому же вдвое более урожайные. По оценкам американского министерства сельского хозяйства, семенной фонд страны в 1999 г. был почти на 40% заполнен таким "суперзерном" (генетически преобразованной кукурузой).

Многие продукты высокой технологии создают «ниши», ранее не существовавшие на рынке.

Пример. Человек не будет покупать персональный компьютер или программное обеспечение, если не знает, зачем оно нужно. Поэтому рядом со сферой высоких технологий возникла большая "рекламная индустрия", формирующая представления о том, «что такое хорошо и что такое плохо».

Высокие технологии зачастую создают товары, свойства которых либо неизвестны, либо могут стать известными лишь через длительное время после выхода товара на рынок.

Пример. По данным нескольких британских агропромышленных компаний, ветеринарно-санитарных служб Голландии, Швейцарии, Дании и специалистов Медицинского совета Великобритании употребление генетически измененного зерна ввиду повышенного содержания белка (нередко вдвое, а то и втрое превышающее его естественное содержание) может спровоцировать со временем возникновение онкологических и нервных заболеваний, привести к необратимым изменениям в иммунной системе.

Генно-инженерные технологии позволяют модифицировать гены, создавая комбинации, которые не могут возникнуть естественным путем, что может привести к возникновению живых организмов с непредсказуемыми свойствами. Благодаря озвученным опасениям ученых Европейское сообщество запретило импорт "генетического зерна". Запрет не был отменен даже после того, как в США были искусственно увеличены пошлины на ввоз европейских товаров. Следует отметить, что до настоящего времени Минздрав России, и ветеринарная служба Минсельхозпрода России не выработали окончательную позицию в этом серьезном вопросе.

- Очень высок доход венчурных компаний (т. е. относительно небольших предприятий, деятельность которых связана с разработкой и освоением новых технологий производства таких продуктов, которые не известны по­требителю и не имеют по этой причине четкой перспективы развития).

Пример. По данным Министерства науки и технологии России такого рода деятельность в течение последних 10 лет обеспечивала венчурным компаниям среднегодовой доход в 15,7%, а самые удачливые компании имели прирост на капитал до 80%.

- Высокие технологии приводят к принципиально новым, ранее неизвестным, угрозам и, как иногда называют, «окнам» уязвимости.

Пример. Повсеместная компьютеризация сделала возможным появление таких порождений технологической цивилизации, как проникающие в базы данных и системы управления Интернета компьютерные вирусы, постоянно совершенствующиеся «хакерами» - «взломщиками конфиденциальной электронной информации». Так, компьютерный вирус "Чернобыль" вывел из строя на значительный срок (около недели) более 100 тыс. компьютеров в мире. Неудачные запуски отечественных космических аппаратов "Фобос" многие специалисты связывают с неудачными программными решениями в системе управления, в результате которых ошибочная команда, адресованная компьютеру, была воспринята как аварийное предупреждение.

Управление риском в сфере высоких технологий требует особого подхода. Обязательным становится диагностирование исправности не только отдельных узлов, объектов и функциональных схем, но и осуществление не­прерывного комплексного мониторинга всего процесса управления структурно-сложными техническими системами. Необходимым становится постоянное проведение исследований, направленных на то, чтобы в кри­зисной ситуации неожиданностей было как можно меньше. Кроме того, общество постоянно должно резервировать значительные ресурсы, чтобы ликвидировать негативные последствия техногенных аварий.

Анализ крупнейших катастроф в России, происшедших за последние 20 лет, показывает, что за исключением Чернобыля, мы сталкивались в основном с авариями и бедствиями, типичными для индустриального общества (пожары, взрывы, прорывы плотин, аварии на транспорте). Однако надо отдавать себе отчет, что высокие технологии могут принести катастрофы другого поколения. Их надо предвидеть, к ним надо готовиться.

Все выше сказанное, казалось бы, наводит нас на очевидный выход из сложившейся кризисной технической ситуации. Пренебрегая экономическими выгодами, следует отказаться от многих высоких технологий, имея в виду их потенциальные угрозы, затормозив технический прогресс. К сожалению, этот выход неприемлем по ряду причин.

Одна из них состоит в том, что мы пока еще не освоили альтернативные, относительно сжигания природного углеводородного сырья, источники энергии, например водород, в масштабах, необходимых для устойчивого развития цивилизации. Освоение термоядерной энергии на современном этапе развития общества представляет собой серьезную потенциальную угрозу человечеству, поэтому, например, в США отказались от ряда крупных международных научных проектов в данном направлении.

Другая, более веская причина, связана почти с фатальной обреченностью цивилизации на гибель, в случае ее технической неспособности противостоять глобальным катастрофам космического происхождения. Ученые не исключают вероятности попадания нашей планеты в зону влияния зарождающихся звезд, быть поглощенной «черной дырой», наконец, столкнуться с крупным астероидом или другим космическим телом при скоростях встречного движения в пределах солнечной системы около 40-50 км/с, а в пределах галактики, вместе с солнечной системой, 230-250 км/с.

Таким образом, мы и в случае относительно благоприятных сценариев развития общей геокосмической ситуации обречены в настоящее время, и в обозримом будущем, иметь дело с угрозой техногенных аварий, катастроф и бедствий, которые связаны с рисками высоких технологий. Это ставит нас перед необходимостью относиться к ним осторожно и разумно на основе всемерного использования накопленных практических и теоретических знаний.

Дата добавления: 2014-01-11