Статья посвящена проблеме взаимодействия фундаментальных наук и технологий, роли и механизмам участия фундаментального знания в прикладных и технологических разработках.

Article is devoted to a problem of fundamental investigations and technologies interaction, role and mechanisms of participation of fundamental knowledge in applied and technological workings.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: фундаментальная наука, исследование, прикладная наука, фундаментальное знание, технология, прикладные и технологические разработки.

KEYWORDS: fundamental science, investigation, applied science, fundamental knowledge, technology, applied and technological workings.

1. Практическая польза  фундаментальных наук

Технологии, в том числе и современные высокие технологии, конечно же, нужны. Они улучшают жизнь человека, делают ее комфортнее; на их основе создаются лекарства, часто спасающие жизни людей; они - основа промышленности и современного агропромышленного комплекса; на них базируется создание и эксплуатация транспортных средств. Технологические достижения приносят финансовую прибыль, помогают сэкономить денежные средства на производстве товаров и т.д. и т.п. От каждого нового технологического достижения ждут новых позитивных прорывов в улучшении качества жизни людей.

Большие ожидания связаны, например, с нанотехнологией, где, используя в качестве строительных блоков атомы и молекулы, создают не существующие в природе и обладающие новыми, удивительными свойствами материалы и приборы. Используется тот факт, что на наноуровне (масштаб величин от 1 до 100 нанометров, 1 нанометр 10^-9 м)  многие свойства обычных материалов претерпевают значительные изменения. Это может касаться таких параметров как температура плавления, химическая реактивность, электро- и термопроводимости. Новые материалы и приборы находят широкую сферу приложимости -  в электронике, медицине, экологии, авиации, космонавтике.   В медицине - это создание новых лекарств, а также более совершенных методов доставки лекарств по назначению, когда с помощью наноскопических устройств лекарство доставляется именно тем клеткам живого организма, которые в нем нуждаются;  в экологии речь может пойти о преобразовании токсичных компонентов в почве и воде, а также в промышленных выбросах в атмосферу, появившихся там в результате загрязнения окружающей среды, в нетоксичные; в самолетостроении новые материалы могут быть использованы для создания машин чрезвычайно прочных и вместе с тем  легких и эластичных, что значительно снизит риск их разрушения при авариях; в космонавтике эти же материалы смогут быть использованы для строительства легких и мощных грузоподъемников, способных доставлять тяжелые грузы с поверхности планет на околоземные орбиты и т.д. Многие разработки в нанотехнологии преследуют цель сэкономить средства при производстве новых машин и оборудования,  сделать производство более дешевым, что очень  важно в условиях жесткой рыночной конкуренции на мировом рынке

Верно, что часто у технологий, в том числе и у нанотехнологии, есть и негативная сторона. С ними связаны определенные социальные риски - возможность ухудшения здоровья людей в связи с использованием в быту товаров, изготовленных  из новых материалов; появление новых болезней, возникающих в качестве побочных эффектов применения созданных на основе тех же технологий лекарств; создание все более "совершенного" оружия  массового уничтожения. Все это делает злободневным вопрос о социальной и моральной ответственности создателей новых технологий. Но всегда остается надежда, что эти риски удастся учесть, предотвратить и ответить на них. Так что с тезисом о необходимости технологий согласны все.  Руссоистские идеи уже давно не в моде.

Другое дело наука. (Здесь под наукой будут пониматься фундаментальные, чистые исследования.) У многих ученых-прикладников, технологов, да и у некоторых философов науки она сегодня, прямо скажем, не в чести. Вполне серьезно ставится и обсуждается вопрос о том, нужна ли вообще фундаментальная наука и стоит ли ее финансировать. Читаю статью Е. Балацкого, экономиста, который со злорадством пишет о достижениях фундаментальных наук как о «теоретических пузырях», которые уже полопались, о том, что «университетская  профессура отмирает как класс»,  что «платить нужно только тем теоретикам, которые работают в реальных проектах» и т.д. [Балацкий 2008].

Дискутируется вопрос: стоит ли финансировать фундаментальную науку.  Спрашивают, не лучше ли использовать эти средства для  решения самых неотложных проблем человечества, направив их, например, на лечение онкологических заболеваний? Высказывается мнение, что наиболее успешно и продуктивно развивается наука, источником которой является решение той или иной практической проблемы. Основная претензия, предъявляемая фундаментальной науке, состоит в том, что она не приносит пользы.

Так ли это, однако? Хотелось бы задать вопрос: что стали бы делать прикладники и технологи, если бы не было фундаментальной науки? Ведь она выступает основой технологических достижений. Традиционно полагалось, что фундаментальная наука является  источником технологических новаций, а технология представляет собой приложение науки (так называемая «линейная» модель взаимоотношения науки и технологии; ее происхождение связывают с именем Ф.Бэкона). В настоящее время эта модель подвергается критике как несостоятельная. Предлагаются другие модели [Мета 2002]. Ниже мы вернемся к этому вопросу.  Сейчас же отметим только, что какие бы модели не предлагались, все они исходят из того, что наука, пусть и не в качестве источника технологий, всегда принимает непосредственное или опосредованное участие в технологических исследованиях и разработках. Более того, в любой из этих моделей предполагается, что зависимость современных технологий - биотехнологии, биомедицинской технологии, нанотехнологии и т.п. от фундаментальной науки в настоящее время возрастает. Значит не так то уж фундаментальные науки бесполезны?

Но участием в технологических разработках фундаментальная наука не ограничивается. У нее есть еще одна не менее, а может быть даже более важная и (не побоимся вполне уместного здесь пафоса) великая задача. Она объясняет мир, удовлетворяя важнейшую интеллектуальную потребность людей - потребность знать. Человек хочет знать, как устроен мир, как произошла Вселенная, в чем сущность жизни, что такое сознание и т.д. Верно, что эта сторона фундаментальной науки бесполезна в том смысле этого слова, который вкладывал в него Оскар Уайльд, когда говорил, что всякое искусство беcполезно. Вряд ли исследования в области, скажем, квантовой гравитации (самый передний край современной теоретической физики) принесут непосредственную пользу людям, по крайней мере в обозримом будущем. Также мало что изменится в жизни обычных людей, если будет решена загадка происхождения жизни или раскрыта тайна происхождения Вселенной. Но, перестав задавать себе эти вопросы, перестав интересоваться ими, человеческое общество потеряет многое из того, что делает его именно человеческим.  

Могут сказать: да, но многие фундаментальные исследования сегодня требуют постановки очень дорогостоящих экспериментов. В физике элементарных частиц - это создание и использование современных сверхускорителей. (Да, вопреки иногда высказываемому мнению, что сверхускорители  - это уже элемент Большой науки и на нем осуществляются не фундаментальные, а  прикладные исследования, сверхускорители -  это просто гигантская экспериментальная аппаратура, создаваемая для целей фундаментальной, чистой науки. И работа на них - это  экспериментальная деятельность в сфере чистой науки, где давно уже произошло разделение на экспериментальные и теоретические исследования.) Даже такая богатая страна как США предпочла отказаться от строительства самого новейшего суперколлайдера (БАК - Большой адронный коллайдер)  в одиночку; он был создан и запущен при финансовой поддержке нескольких стран-участниц проекта. В связи с дороговизной проекта вновь поднимался и поднимается вопрос: не лучше ли было израсходовать эти деньги на непосредственные  нужды людей, например ликвидацию голода в странах третьего мира, здравоохранение, экологию?

Но, во-первых, те, кто ставит так вопрос, забывают, что в процессе создания такой экспериментальной аппаратуры как сверхускоритель, новые мощные импульсы развития получает и технология. Создаются новые приборы, новые материалы, вспомогательные устройства и оборудование. Одна из проблем, которые призван решить новый гигантский ускоритель БАК (Большой адронный коллайдер) состоит в поисках хиггсовских бозонов - частиц, которые ответственны за появление масс у всех элементарных частиц. Решается чисто теоретическая задача. Но для того, чтобы построить это необходимое для ее решения  экспериментальное оборудование, потребовалось создание новой вычислительной техники, новых массивных хранилищ данных, новых мощных электронных устройств, новых приборов и оборудования. Более того, многие даже не знают о том, что при исследовательских центрах, где работают такие ускорители (например, ФЕРМИЛАБ'е, США), лечат онкологические заболевания с помощью нейтронных пучков, полученных на этих же ускорителях. Лечат успешно, продлевая жизнь людей. В США существуют четыре таких центра.   

Во-вторых, нам, говоря словами поэта, все-таки «не дано предугадать, как наше слово отзовется». Не преследуя утилитарных целей и просто создавая все более верные модели мира, ученые, занятые в сфере фундаментальных исследований, могут, даже не осознавая этого, закладывать фундамент для решения практических задач, важных для выживания человечества.  Думал ли Галилей, формулируя свой закон свободного падения тел и в споре с аристотелианцами доказывая его справедливость, что тем самым он закладывает теоретические основы современной нам космонавтики? На базе полученного в рамках галилей-ньютоновой физики значения ускорения свободного падения тел (~9,8 м/сек²)  удалось уже в наше время рассчитать, какую скорость ракета-носитель должна сообщить телу для того, чтобы оно могло стать искусственным спутником Земли (первая космическая скорость, равная ~ 8 км/сек), и  какую скорость должно иметь, чтобы, преодолев земное притяжение, навсегда покинуть Землю и уйти в открытый космос (вторая космическая скорость, равная ~11 км/сек).

Или другой пример. Ныне хорошо известны  блестящие практические достижения  генной инженерии. Достаточно перечислить получение с помощью ее методов таких жизненно важных  лекарств как  инсулин, интерферон; создание высокопродуктивных штаммов микроорганизмов для производства аминокислот, антибиотиков, ферментов, витаминов;  набирающую силу генную терапию и т.д.  Но ведь в 60-х годах. ХХ века было не ясно, даст ли вообще что-нибудь полезное молекулярная биология. И многие ученые сетовали на то, что на эту область исследований отпускается слишком много средств.  

Таких примеров «отложенного» (используя терминологию квантовой физики, где говорят об "экспериментах с отложенным выбором") практического использования законов науки можно привести множество. Эта функция науки, несомненно, действует и сейчас. Эксперименты с космическими аппаратами, посылаемыми к другим планетам нашей Солнечной системы, многим представляются сейчас излишней роскошью. Но, возможно, они помогут человечеству постичь тайну происхождения жизни на Земле или расширить ареал существования человечества в Космосе.

Имея в виду возможность существования такой «отложенной» пользы, необходимо поддерживать и  финансировать все фундаментальные исследования, а не только те, которые представляются перспективными уже сейчас. Во-первых, потому, что  исключения тех или иных разработок из поля научных исследований может отрицательно сказаться на самой науке. Как утверждал один из творцов современной физики Энрико Ферми, "Опыт показывает, что до некоторой степени произвольный характер конструирования  знаниевого поля, являющийся результатом полной свободы в выборе направления исследований отдельными учеными, является единственным гарантом того, что ни одно важное направление  не будет упущено" (Цит. по [Полани 1969, 125]. И, во-вторых, любые запреты могут негативно сказаться именно в практической сфере, отрицательно влияя на качество жизни людей. Нельзя повторять ошибки противников генетики - Лысенко и К^о, третировавших генетические исследования на том основании, что они излишне теоретичны, оторваны от жизни, что биология должна непосредственно подключиться к решению продовольственной проблемы в стране, а не заниматься бесполезными манипулированиями  какими-то там генами  каких-то там мушек-дрозофил. В нашей стране генетика была запрещена. Но, как известно, именно она и помогает сейчас решать проблему голода в развивающихся странах путем (пусть пока и несовершенной) практики создания новых генетически измененных видов растений и животных, обладающих высокой продуктивностью и другими, полезными для человека свойствами. Так что вопрос о судьбе фундаментальных исследований должен быть столь же важным для нас, как и вопрос о судьбе современных технологий.

2. Модель взаимоотношения фундаментальных наук и технологий 

В связи с отмеченной выше тенденцией возрастания зависимости современных технологий от науки актуальным является вопрос о механизмах взаимодействия этих двух сфер исследовательской деятельности. Как уже отмечалось выше, существовавшая долгое время и считавшаяся правильной «линейная» модель их взаимодействия  (напомним, что ее суть в том, что фундаментальная наука выступает источником технологических новаций, а технология является приложением науки) в настоящее время подавляющим большинством исследователей считается неверной.

Мне представляется, что она не столько не верна, сколь не универсальна.  Мне уже приходилось приводить  убедительный пример в пользу такого утверждения. Его озвучил американский исследователь в области философии техники Э.Лейтон  в докладе, прочитанном в Москве в Институте философии  РАН в 1989 г. Лейтон рассказал о так называемом проекте "Хиндсайт" ("Прицел"), реализованном в США. Перед участниками этого проекта была поставлена задача проанализировать, насколько оправданными являются затраты на фундаментальные исследования в разработке новейших типов вооружения. Работа длилась 8 лет, в течение которых 13 групп ученых и инженеров проанализировали около семисот технологических новаций  в системе производства вооружений. Результаты исследований поразили общественность. Оказалось, что 91% новаций имели в качестве своего источника не науку, а предшествующую технологию и только 9 - достижения в сфере науки. Причем, из этих 9 лишь 0,3% можно было охарактеризовать как имеющие источник в области чистой, фундаментальной науки.

Результаты проекта "Хиндсайт" ни в коей мере нельзя толковать в том  духе, что  фундаментальная наука не имеет отношения к приложениям и технологическим разработкам. Так же, как они не означают, что прикладные разработки не связаны с индустрией и технологией. Было показано только, что далеко не всегда именно фундаментальная наука является источником технологических новаций.  

В этой связи вполне убедительно звучит высказывание других исследователей, согласно которому наука и технология  вообще являются двумя относительно независимыми потоками исследовательской деятельности [Гиббонс 1982, 112]. Наука имеет своим источником предшествующую науку; технология - предшествующую технологию. И лишь в особых ситуациях, в частности при возникновении нового направления в науке, происходит их интенсивное взаимодействие. В процессе этого взаимодействия они взаимно обогащаются; их традиционная причинная связь может переворачиваться: уже не наука питает технологию, а технология ставит перед наукой задачи и сама выступает источником развития науки; затем, когда основные проблемы решены, потребность в их взаимодействии уменьшается, и они вновь начинают развиваться относительно самостоятельно.

Предложенная (назовем ее «двухпотоковая») модель, по крайней мере на макроуровне, представляется очень правдоподобной. Что касается линейной модели, то она действительно приложима далеко не всегда. Но многие исследователи убеждены, что она не просто не универсальна, а вообще неверна: вопреки ее сторонникам, фундаментальная наука не является источником технологических новаций. Как это не звучит парадоксально, в этой точке зрения есть определенный резон. Допустим, новацией является мост новой и необычной конструкции. Можно ли сказать, что источником этой новации являются законы фундаментальной науки - классической механики, в частности, законы упругости, трения, сопротивления материалов и т.д.? Если «да», то в каком смысле «источником»? Если это понимается так, что технологические инновации начинаются с фундаментальных исследований, то в данном случае  это явно не соответствует реальному положению дел: истоком новации в данном случае является проект моста, его модель. Ближе к истине оказывается такое истолкование: законы физики выступают основой рассматриваемой технологической новации  в том смысле, что они используются при конструкции моста. Не являясь источником этого продукта технологии, фундаментальная наука непосредственно и опосредованно  участвует в его создании.

Вместе с тем, против точки зрения, согласно которой линейная модель вообще неверна, можно привести достаточно убедительные аргументы. Возьмем, например, взаимоотношение генетики (чистая наука) и генной инженерии (прикладное исследование). Источником почти всех достижений генной инженерии  -  производство генетически измененных видов растений и животных;  клонирование живых организмов; терапевтическое клонирование в медицине и т.п. - непосредственно являются такие достижения генетики  как расшифровка генетического кода, расшифровка генома человека и геномов других живых существ, сопровождающаяся картированием и секвенированием генов. Без знания, как устроена ДНК (а это опять-таки достижение чистой науки), не могла бы возникнуть даже идея создания методами генной инженерии таких необходимых человечеству лекарств, как интерферон, человеческий инсулин, гормон роста. Так что в области молекулярной биологии чистая наука может считаться источником технологических новаций.

В некоторых случаях, не будучи источником, чистая наука выступает основой технологических достижений. Такая роль фундаментальной науки обычно выявляется ретроспективно. Яркий пример - атомные реакторы и атомные бомбы. Иногда высказывается мнение, что атомный проект явился приложением специальной теории относительности (СТО), и именно эта теория выступила источником упомянутых технологических изобретений. Такого мнения придерживался М. Полани, написавший прекрасную работу о взаимоотношении между академической и прикладной науками. Полани вспоминает, как однажды (это был январь 1945 г.), когда он и Бертран Рассел давали интервью на BBC, им был задан вопрос, какие возможные технологические применения  может иметь СТО. И ни он, ни Рассел не смогли указать ни на одно из таких приложений. «Прошло всего несколько месяцев, - пишет Полани, - и была взорвана первая атомная бомба, явившаяся наиболее драматическим приложением теории относительности: освобождение энергии при взрыве происходит согласно основному уравнению этой теории» [Полани 1961, 401-402]. Полани полагает, что причина случившегося казуса в том, что он и Рассел недостаточно поразмышляли над заданным вопросом. Но мне представляется,  что дело было в другом.  Высвобождение ядерной энергии, и ее использование не было приложением СТО, и источником создания бомбы  была не СТО. К возможности получения атомной энергии вел целый ряд экспериментальных открытий и изобретений. Среди них - открытие и исследование закономерностей естественной радиоактивности (Анри Беккерель, Мария Кюри-Складовская, Пьер Кюри), затем  -  искусственной радиоактивности (Ирен и Жолио Кюри), затем открытие деления тяжелых ядер (например,  ядер изотопов  урана) под действием столкновения с нейтронами (О.Ган и Ф.Штрассман, 1938 г.) и, наконец, обнаружившаяся  в процессе деления   возможность получения цепных реакций.

Объяснить выделение ядерной энергии можно действительно только на основе СТО. Получение атомной энергии основывается на делении атомных ядер тяжелых элементов. Ядро делится на два осколка, представляющих собой элементы средней части периодической системы Менделеева. При этом испускаются два-три нейтрона. Нейтроны позволяют осуществиться цепной реакции, поскольку каждый из них может стать причиной распада  следующего ядра. При осуществлении цепной реакции  выделяется колоссальная энергия. Посчитать ее можно, основываясь на известном  уравнении СТО  Е=mc². При делении ядра масса первоначального ядра оказывается больше суммы масс образовавшихся осколков. Возникает дефект массы, а так как согласно приведенной формуле энергия  эквивалентна массе, умноженной на квадрат скорости света (300000 км/сек),  выделяется огромная энергия. Но это основанное на СТО объяснение могло быть  дано уже задним числом. Что касается источника рассматриваемой технологической новации, то им была не СТО, а предшествующие научные открытия и изобретения.

Таким образом, форма участия фундаментальной науки в получении технологических новаций может быть разная. Можно ли открыть некую универсальную модель взаимоотношения науки и технологии? Нужно признать, что философия науки пока не знает ответа на этот вопрос. Она все еще не отреагировала должным образом на этот эпистемологический  вызов современных технологий. Более того, этот вопрос и подниматься-то стал лишь в последние десятилетия. В отличие от социальных, политических и моральных проблем, связанных с современными технологиями, эпистемологическая проблематика (а взаимодействие фундаментальных наук и технологий как раз типичная эпистемологическая проблема)  оказалась разработанной явно недостаточно.

В настоящее время вопрос об адекватной теоретической реконструкции  взаимодействия науки и технологии активно обсуждается. Предлагаются различные модели. Одна из них - «цепочечная» [Клайн...1986]. В отличие от линейной, она начинается не с законов фундаментальной науки, а с дизайна. Сам процесс инновации представляется как цепочка технологических усовершенствований, каждое звено которого связано с предыдущим петлей обратной связи. Наука не участвует в этой цепочке. Она привлекается как бы со стороны для решения возникающих в ходе технологических разработок проблем.

Несмотря на свое правдоподобие, вряд ли и такая модель окажется приложимой ко всем случаям взаимодействия чистой и прикладной наук: ведь иногда верна и линейная модель. Возможно, единой теоретической реконструкции вообще не существует: разнообразие практик требует и определенного разнообразия моделей. В любом случае, какой бы ни была предложенная модель, неизбежен вопрос о механизмах применения фундаментальной науки в технологии. Например, в нанотехнологические разработки включаются такие фундаментальные дисциплины как квантовая физика, молекулярная биология, компьютерные науки, химия. Совокупность или, как полагают некоторые, конвергенция [Мета 2002] этих дисциплин способствует появлению новых технологий. Но как? Непосредственно законы фундаментальных наук к свойствам и параметрам предметов технологических разработок не применимы. Требуются процедуры идеализации, упрощения, аппроксимации, а также модификация фундаментальных законов посредством введения в них некоторых граничных условий. Но как верно отмечает Н.Картрайт, одна из первых в западной философии науки  поднявшая этот вопрос, фундаментальные теории не дают рецептов, как осуществлять подобные процедуры по отношению к научным законам с тем, чтобы их можно было применять к конкретным явлениям: они не дают рецептов,  как работать со сложными физическими феноменами, возникающими в технологических разработках, когда целью исследования является не изучение отдельных явлений (как в экспериментальной деятельности чистой науки), а именно их взаимодействие, переплетение, когда именно оно нас и интересует [Картрайт 1976, 713- 714].

В этой связи многими исследователями обращается внимание на первостепенную для этого взаимодействия роль моделей, как промежуточного звена между чистыми и прикладными исследованиями. В отечественной философии науки высказывается мнение, что в качестве такой обобщенной модели может выступать картина мира. В нанотехнологии, например, это нанонаучная картина мира, или, иначе, наноонтология [Горохов 2008]. В общем виде это предположение можно принять,  но оно,  как представляется, также нуждается в детализации. Естественно, в основе нанонауки лежит наноонтология, и представители всех фундаментальных дисциплин знают об этом и имеют это в виду, стремясь адаптировать физические, химические и т.д. законы к нанообъектам. Вопрос в том, как происходит этот процесс адаптации. Пока можно сделать только одно заключение: процесс приложения чистой науки оказывается весьма далеким от того, чтобы быть автоматическим и алгоритмизуемым; это  глубоко творческий  процесс. И он требует дальнейшего изучения.

•3.      О так называемой "прикладнизации" фундаментальных наук

Помимо утверждений о практической бесполезности чистых исследований в дикуссиях о статусе фундаментальной науки высказывается и другое мнение, не совпадающее по своему содержанию с первым. Речь идет о якобы усиливающейся "прикладнизации"  фундаментальной науки. Что означает этот тезис? Если речь идет о том, что в общем объеме научных исследований растет доля прикладных наук и технологических разработок, то он верен. Это просто констатация современного состояния дел в науке. Но часто в него вкладывают значительно более сильный смысл, понимая под "прикладнизацией" исчезновение различий между фундаментальными и прикладными исследованиями: фундаменртальная наука становится прикладной.

Традиционно считалось, что фундаментальные и прикладные науки - это разные типы исследовательской деятельности. Они разнятся между собой по своим целям и ценностям. Фундаментальные науки нацелены на получение истинных знаний об объектах и процессах природы, как они существуют сами по себе, безотносительно к целям и ценностям человека. Прикладные науки решают другую задачу - использование этих знаний для изменения объектов и процессов в нужном для человека направлении. Обычно предполагается, что такие различия сохранились и в современной науке. Возьмем нанонауку. В Стэнфордской энциклопедии даются такие определения: "Нанонаука - это исследование  феноменов на масштабе от 1 до 100 нанометров...Нанотехнология - создание и контролирование объектов на этой же шкале с целью получения новых материалов со специфическими свойствами и функциями". Как видно, авторы энциклопедии не сомневаются в том, что нанонаука и нанотехнология - различные типы исследовательской деятельности.

Многие авторы полагают, что в современных технологических разработках эти различия исчезают: в одних и тех же операциях, проводимых с помощью одного и того же оборудования  осуществляются и процессы изучения физических явлений, проявляющихся в новых технологических продуктах (фундаментальные исследования), и процесс их изменения (прикладные разработки). В качестве примера приводятся исследования на атомно-силовом микроскопе - АСМ.  С помощью атомно-силового микроскопа (дающего увеличение в 5000000 раз) можно не только увидеть отдельные атомы, но избирательно воздействовать на них, например, перемещая их по поверхностям.

Такие исследования Стоукс назвал «пастеровскими», по имени великого микробиолога и химика Луи Пастера, в исследованиях которого осуществлялись одновременно  теоретические и прикладные разработки [Стоукс 1997]. Изменяя вещества и препараты, вмешиваясь в физиологические процессы живых существ, Пастер одновременно создавал теоретические объяснения методов и результатов изменений, внося, таким образом, вклад в фундаментальную науку. Стоукс выделил такие исследования в отдельный тип в ходе критики линейной модели взаимоотношения фундаментальных и прикладных наук. Графически линейная модель может быть представлена линией, началом  которой являются  чистые исследования, а на другом конце размещаются прикладные исследования и разработки. Стоукс полагал, что эту модель следует модифицировать. Первую половину линии нужно повернуть на 90⁰  так, чтобы она оказалась перпендикулярной основной линии. Тогда исследовательское поле разделится на четыре квадранта (квадрант - это четверть круга). В левом верхнем углу поместятся чистые исследования, не имеющие отношения к приложениям, например исследования атома Н.Бором (а также, добавим от себя, исследования в области теории квантовой гравитации, квантовой космологии, эволюционной теории и т.п.). В правом нижнем квадранте - прикладные и технологические разработки, типа  эдисоновских работ с электричеством, особо не претендующие на теоретическое объяснение. В правом верхнем квадранте расположатся исследования пастеровского типа, в которых, с точки зрения Стокса, чистые и фундаментальные исследования осуществляются одновременно. В нижнем левом квадранте могут находиться исследования таксономического типа (например, наблюдения за поведением птиц), где речь вообще не идет о взаимодействии  чистой и прикдадной науки.

Модель «Квадрант Пастера» дает более адекватную картину взаимоотношений чистых и прикладных наук по сравнению с линейной моделью, поскольку в ней фиксируется присущее этим взаимоотношениям разнообразие. В ней присутствуют и чистые исследования, и прикладные разработки, и исследования, в которых  оба типа исследований соединяются в едином процессе, и исследования, вообще не имеющие отношения к рассматриваемой проблематике. Типичным примером пастеровского квадранта являются исследования в сфере нанотехнологий.

Хотелось бы обратить внимание, однако, на то, что и в «пастеровском квадранте» речь не идет об исчезновении различий между чистыми и прикладными исследованиями. Они продолжают оставаться различными по целям и ценностям. В этом нет ничего удивительного: существует много примеров такого взаимодействия и в других сферах человеческой активности. Возьмем, например, преподавание. В процессе обучения  осуществляются одновременно (сливаются) два процесса: учитель обучает ученика, преобразуя и трансформируя его сознание (аналог прикладных исследований), и одновременно он совершенствует методику преподавания: в поисках ответа на вопросы ученика он уточняет формулировки, находит новые методы объяснения и доказательства, строит новые объяснительные модели. Но разве одновременность осуществления в одном акте снимает различия между двумя обозначенными процессами? Думается, что нет. У них разные адресаты, они отличаются по своим целям. Кроме того, содержание преподаваемого научного материала и уже существующая методика обучения предшествуют процессу обучения.  

Или возьмем медицину. В процессе лечения, будь это хирургическая операция или медикаментозное лечение,  врач производит изменения  в организме пациента. Вместе с тем,  в ходе той же операции он может вносить вклад в развитие медицины (разработав новые методы лечения заболевания) или фармакологии (указав, например, на необходимость изменения дозировок использования того или иного лекарственного препарата, или сделав вывод о его бесполезности). В  некоторых нетипичных случаях изменения могут коснуться даже биологических теорий: обнаружив те или иные особенности в строении или функционировании организма пациента, врач может изменить существующие биологические представления. Излишне, по-видимому, говорить, что и фармакология, и биология остаются при этом фундаментальными дисциплинами, а медицинские операции - прикладными и технологическими. Причем и в данном случае изначально первые предшествуют вторым.

Иногда задают вопрос: а зачем так уж стремится и в случае «пастеровских»  исследований дифференцировать фундаментальные исследования от прикладных? Разве не верно утверждение, что, скажем, нанотехнология - это технонаука, где осуществляется «симбиоз фундаментальных исследований, технической теории и инженерной деятельности»? [Горохов 2008]. Безусловно верно. Симбиоз, конечно, есть, но означает ли он исчезновение различий между всеми вовлекающимися в него компонентами? Холистская картина вуалирует особую роль фундаментальных наук в современных  технологиях, и часто она-то и провоцирует заявления о «прикладнизации» фундаментальной науки и необходимости отказаться от ее независимого от прикладных финансирования.  Я полагаю, что вполне можно утверждать:  до тех пор, пока особая роль фундаментальной науки в современных технологиях не будет раскрыта и обоснована, все призывы поддерживать фундаментальную науку финансово могут остаться не услышанными.                                                        

С утверждением о стирании различий между чистыми и прикладными исследованиями тесно связаны еще два тезиса. В одном из них провозглашается, что современная наука стала товаром. Мне представляется, что это утверждение - следствие неверного или недостаточно продуманного представления о взаимоотношении фундаментальных и прикладных наук. О какой коммерциализации исследований можно говорить, если иметь в виду стремление ученых понять раннюю историю Вселенной (космология); или раскрыть причины происхождения и эволюции живого (биология); познать строение материи на самом фундаментальном уровне ее организации (физика элементарных частиц)?  А ведь это фундаментальные науки. Учеными, занятыми в этой сфере науки, движет   любознательность, а не мысли о пользе и доходах.

Сторонники рассматриваемого тезиса исходят из того, что наука «погружена в технологический дискурс», что она «сцеплена с ним» [Розин 2000], так что косвенно и она становится товаром.  Но ведь это далеко не всегда так. Даже если фундаментальная наука является непосредственным источником технологических новаций (как в случае с молекулярной биологией и генной инженерией), сама по себе она не становится товаром. Вкладывались большие финансовые средства в проект «Геном человека» (чистые исследования) действительно потому, что ждали и ждут от этих исследований прорывов в медицине и вообще в генной инженерии. В генной  терапии  открывается возможность диагностирования и лечения тяжелых наследственных заболеваний; терапевтическое клонирование создает условия для выращивания из стволовых клеток клонированного эмбриона нужные для пересадки органы, не сталкиваясь при этом с проблемой отторжения чужеродных тканей. В связи с продолжающимися работами по расшифровке ДНК организмов появляются все новые возможности для получения генетически усовершенствованных растений и животных. Нельзя забывать, тем не менее, что работы по исследованию ДНК человека и других живых организмов не только являются источником прикладных разработок, но представляют самостоятельный интерес для теоретической биологии, например, для понимания законов эволюции. А этот аспект исследований вряд ли может квалифицироваться как товар. Работы по секвенированию и картированию генов (в проекте Геном человека)  были распределены между лабораториями разных стран. (России достались 3-я и 19-я хромосомы, но, к сожалению, вскоре финансирование этих работ в нашей стране было урезано, и реального участия в секвенировании генов Россия не принимала). Эти работы не были засекречены, ученые свободно обменивались информацией. Тщательно засекречиваются и патентуются результаты прикладных исследований и технологических  разработок в области генной инженерии. Они то и становились и продолжают оставаться товаром.

Второй тезис состоит в том, что истина в современной технонауке уже якобы не является идеалом познавательной деятельности: ее место заняла эффективность применяемых методов и проводимых процедур. Здесь опять сказывается непоследовательность в дифференцировке чистых и прикладных наук. В прикладных исследованиях действительно на первый план выдвигается их полезность и эффективность. Но в фундаментальной составляющей, даже если она соединилась в одном процессе с прикладными и технологическими разработками, на первом месте стоит их адекватность действительности, их истинность. Да и чего бы стоили результаты осуществляющихся чистых исследований, если бы они оказались ложными? Можно ли было бы использовать их для успешной технологической деятельности? Думаю, что этот вопрос не нуждается в особых обсуждениях.

*   *          *

Из всего сказанного можно сделать такой предварительный вывод. Все разговоры о бесполезности фундаментальной науки или о ее «прикладнизации», как и все сомнения по поводу необходимости ее финансирования, если они не стимулируются вполне определенным социальным заказом, являются плодом недоразумения. Сторонники всех этих утверждений не понимают специфики взаимоотношения фундаментальной науки и технологии. Ответственность за это несет и философия науки. Уделяя много внимания проблемам социальной ответственности ученого, вопросам взаимоотношения науки и власти,  проблемам этики науки и т.п., философы  до сих пор явно недостаточно занимались возникающими в философии технологии эпистемологическими проблемами. Философия науки до сих пор не ответила на важнейший эпистемологический вызов современного технологического знания: раскрыть роль и механизмы участия фундаментальной науки  в прикладных и технологических работах.

В середине прошлого века Чарльз Сноу писал, что характер сложных диалектических связей между фундаментальной и прикладной науками - одна из наиболее глубоких и трудных проблем в истории и методологии научного познания. Он призывал философов к  решению этой проблемы. Этот его призыв остается актуальным и в настоящее время.   

Литература

Балацкий 2008 - Балацкий Е. Прикладная фундаментальность// Независимая газета, НГ-Наука, 22 октября 2008: 12 декабря 2008.

Гиббонс 1982 - Gibbons M. Is Science Industrially Relevant? The Interaction between Science and Technology// Science, Technology and Society. Manchester, 1984.

Горохов 2008 - Горохов В.Г. Нанотехнология - новая парадигма научно-технической мысли// Высшее образование сегодня.  2008. №5.

Клайн ... 1986 - Kline S.J. & Rosenderg N. An Overview of Innovation// The Positive Sum Strategy: Harnessing Technology for Economic Growth. Washington, 1986. PP. 275-306.

Картрайт 1976 - Cartwraight N. How do we apply science? // Proceeding of the 1974 Bieninal  Meeting of the Philosophy of Science Association. Dordrecht: Reidel, 1976.

Мета 2002 - Metha M.D. Nanoscience and Nanotechnology:  Assesing the Nature of Innovation in These Fields // Bulletin of Science, Technology and Society. 2002. Vol.22, № 4.

Полани 1969 - Polany M. The Faundation of Freedom in Science// Physical Science and Human Values. A Symposium with a Foreword by E. P..Wigner. N.Y., 1969.

Розин 2000 - Розин В.М. Наука должна повернуться в сторону нового социального проекта// Судьбы естествознания: современные дискуссии. М., 2000.

Стоукс 1997 - Stokes D.E. Pasteur's Quadrant: Basic Science and Technological Innovation. Washington, 1997.