Диалектическое единство науки и техники

 
 
        Наука и техника, их соотношение, взаимовлияние, роль каждой из них во взаимном развитии давно находится в поле зрения философской мысли. Здесь корректно видеть вскрытие более широкой проблемы, которая известна как взаимодействие во всем разнообразии форм теории и практики. Исследование взаимодействия теории и практики во всем многообразии форм и подходов восходит к классическим исследованиям с одной стороны, а с другой это такой вопрос, который обретает особое значение для реализации планов модернизации страны, а потому здесь не допустимы даже в малой степени упрощенчество и односторонность. Существует мнение, которое давно претендует на абсолютную истину, что наука несет в себе определяющее влияние на развитие производства. Использование науки трактуется как присоединение науки к производству. Такой подход определяет науку как внешнюю по отношению к производству силу, но такая трактовка развития «мертва, бледна, суха».(1).

         Традиционное мышление легко видит то влияние, которое наука может оказать на технику. Но гораздо сложнее исследовать то влияние, которое техника оказывает на развитие наук.  История человеческой мысли неоднократно отмечала такое влияние, в частности по данному вопросу известно переписка Боргиуса и Энгельса, в рамках которой Энгельс ответил: «В гораздо большей степени наука зависит от состояния и потребностей техники. Если у общества появляется техническая потребность, то это продвигает науку вперед больше, чем десяток университетов». Но Энгельс подчеркивает и обратное влияние форм общественного сознания на экономический базис: «…тут взаимодействие на основе экономической необходимости, в конечном счете, всегда прокладывающей себе путь».(2)

            Соглашаясь с Энгельсом в данном вопросе, хотелось бы вернуться к понятию технической формы движения материи, которая является базовым компонентом социальной формой движения материи, т.е. наиболее сложной формы движения материи.Техническая форма движения материи впитывает в себя в «снятом виде» низшие формы движения, которые являются предметом исследования конкретных наук, но не сводится к простой их суперпозиции. Всякая попытка не только абсолютизации роли науки, но даже некоторое преувеличение этой роли, сведение факторов развития техники к влиянию наук – это упрощенчество, своего рода «механицизм», ведущий в конечном итоге к «волюнтаризму», который чаще всего выражается в принятии решений по закупке какого-либо технического объекта за рубежом и ускоренного его «научного изучения». Такой подход, широко распространённый в нашей стране,  по существу означает полный отрыв науки от потребностей отечественного производства.
 
        Надо признать, что в рамках научного процесса возникают достижения отечественных ученых, порой даже признаваемых изобретениями, но которые так и остаются не востребованными, хотя прошли экспериментальную проверку, апробирование, но промышленного применения не имеют. Но почему? Разве наши научные исследования не несут в себе огромный экспериментальный материал? Разве точность научного эксперимента не является критерием истинности научного исследования? Созданные в лабораториях технические объекты, прежде чем вписаться в производство должны пройти большой путь, который постоянно сопровождается необходимостью корреспондироваться со все возрастающим количеством факторов, происходит как бы  расширение границ, в которых лабораторные результаты теряют свою значимость. Техника и есть самый главный эксперимент, поставленный человеком в самой природе. Вот почему критерий истинности важно рассматривать в такой формулировке, когда «практика» включает в себя понятие «техника».

        *Проблему влияния расширения границ познания мы уже рассматривали в теоретическом плане в связи с полемикой о развитии исторической теории и корректности экстраполяций теоретических выводов в условиях спонтанного расширения границ познания, вызванных открытием древней истории.

         Анализируя  философские проблемы научно – технической революции, С.Н. Смирнов  рассматривает взаимодействие науки и техники сообразно с историей их взаиморазвития и, в частности пишет: «Реальное соотношение между наукой и техникой всегда на любых этапах истории таково. На одних направлениях наука разрабатывает знания, область технического приложения которых еще совершенно неизвестна. В то же время на других направлениях научно-технического прогресса наука существенно отстает от запросов техники. Различия состоят лишь в том, что на одних этапах истории доминирует опережение наукой практики, техники, тогда как на других наука идет преимущественно вслед за практикой». (3) 
Предложенный тезис точно характеризует внешнюю картину соотношения науки и техники, однако сущности взаимодействия не вскрывает. Это не тот ракурс видения, который позволяет видеть диалектику взаимодействия. Вне зависимости от того обгоняет ли наука технику или техника обгоняет науку, наука не может охватить технику во всей её конкретности, так же как и теория не может во всей конкретности охватить практику.
 
        Далее заметим, что весьма неубедительно выглядит тезис вышеназванного автора, согласно которого: «Но сформировавшаяся, развившаяся древнегреческая наука эпохи Аристотеля уже значительно опережала текущие потребности практики. Так уровень развития механики в это время вполне позволял создать те машины, которые вызвали в ХVIII веке промышленную революцию».(2)
Действительно, наука времен Аристотеля (я намеренно не употребляю термин эпоха Аристотеля, поскольку таковой эпохи никогда не было) действительно позволяет понять как устроены некоторые машины изобретенные в ХVIII  веке, но тем не менее она не позволяет их создать. Мы видим, что С.Н. Смирнов здесь несколько не точен, так как для создания машины требуется не вообще какие-либо знания, накопленные в рамках  относительно самостоятельного развития науки, пусть обширные знания, а требуется особым образом организованное знание. История взаимодействия науки и техники открывает нам не мало примеров, когда именно изобретение раскрывает особые возможности накопленного научного материала, формируя его особую системность, структурируя   накопленный научный потенциал, раскрывая его многосторонность. 
    
       Рассуждая на эту тему в своей книге «Принципы» Исаак Ньютон, обращаясь к молодым ученым, писал: «Из общей массы фактов нужно вырвать два, три принципа движения, опираясь на принципы строить законы и делать полезное дело…».
По существу Ньютон описывает изобретательский процесс, который основан на переорганизации накопленного научного материала. Далее И.Ньютон развивает свои представления о процессах научного познания: «… что же касается выяснения причин принципов движения, то на их выявление уходят сотни лет». (Principles. I. Nеwton)

        Таким образом, И.Ньютон на первый план выдвигает такую концепцию научного познания, которая ориентирована, прежде всего, на получение конкретных результатов практического характера.

        Рассмотрим, как прослеживается  формоорганизующее   влияние изобретений применительно к истории изобретения маятниковых часов:

        Однако вернемся, для этого к исторической линии развития зубчатых зацеплений, которую мы начали анализировать от цевочных зацеплений Архимеда. У этой исторической ветви  есть самостоятельное ответвление, формирующее свою линию развития в области точной механики – изобретение маятниковых часов.
      
        Перед нами новое звено в исторической цепи развития зубчатых колес -  изобретение маятниковых часов. Сначала в Голландии  это сделал  Христиан Гюйгенс, а несколько позднее в Англии - сэр Гарисон. Каждый шел своим путем, но цель была одна -  повышение точности хода маятниковых часов. Именно точность хода часов давала возможность осуществлять точную ориентацию кораблей в океане, и наравне с корабелами и парусных дел мастерами соперничество между двумя морскими державами возглавили два часовых дел мастера. Трудно сказать, кто из них более матери истории ценен? Может быть сэр Гаррисон? Он обнаружил зависимость точности хода часов от изменений длины маятника, связанных с большим разбросом температур в разных климатических поясах. ему удалось создать конструкцию маятника в виде решётки, что позволило минимизировать изменения длины маятника в зависимости от температуры.Он сделал, казалось невозможное, он создал сплав железа и меди, подобрав концентрацию компонентов таким образом, что изготовленные из него изделия в пределах климатических изменений температур не меняли своих размеров, чем повысил точность хода часов с одной стороны, а с другой положил начало особой области металлургии - «прецизионной металлургии». Определенные ограничения, которые, тем не менее, остались, поставили перед ним задачу заменить носитель энергии в часах, которая была решена путем использования энергии скрученной пружины. Хронометры Гаррисона являются одной из вершин техники, и дошли до наших дней практически без изменений. Характерно, что создание морского хронометра было осуществлено в рамках всемирного технического конкурса, объявленного королём Англии, при участии других царственных особ. Так например в формирование призового фонда для победителя внес  свой вклад король Испании. Конкурс выиграл Джон Гаррисон и получил приз 20 тысяч фунтов.   
 
      Когда Джону Гаррисону было 2 года скончался Христиан Гюйгенс -создатель Волновой теории света. Задолго до часовых дел мастеров, которые соперничали в 18 веке за улучшение точности хода он  многие годы был полностью погружён в совершенствование маятниковых часов. Гюйгенсу удалось установить зависимость точности хода часов от конфигурационной точности элементов часового механизма, и он приходит  к выводу о невозможности изготовления элементов механизма с математической точностью, и как следствие этого признал наличие некоторой переменной   величины - погрешности точности хода. Поведение «погрешности» носило периодический характер. Так, изучая взаимодействие шестеренок и других элементов, Христиан Гюйгенс открыл волновой характер  некоторых параметров механических систем и, в конечном итоге, создал волновую теорию света. Он вплотную подступился к представлениям о «функционале»,  а часовщикам оставил свою книгу: «Трактат о часах»,- в которой описал варианты решения технической задачи повышения точности механических часов. Повышение точности хода часов Гюйгенс связывал с повышением точности элементов часового механизма и совершенствованием подвеса маятника. Триста лет часовые мастера всего мира пытались решить задачу Гюйгенса. Надо признать, что английская школа мастеров часового дела внесла весьма заметный вклад в решение технической задачи сформулированной Гюйгенсом. Исследуя далее историческую линию развития маятниковых часовых механизмов, выделим, прежде всего, часы английского изобретателя Шорта, созданные в начале ХХ века.

       Особенность часов Шорта -  исключительно длинный (несколько метров) маятник. Шорт минимизировал перемещение элементов маятника при взаимодействии с системой шестерен, что позволило повысить точность хода в сравнении с маятниковыми часами прежних поколений, но это привело к созданию особых условий эксплуатации. Часы должны были располагаться глубоко под землей с тем, чтобы избежать даже незначительных внешних колебательных или вибрационных воздействий вследствие исключительно малых амплитуд управляющих перемещений со стороны элементов маятника.

        Совершенно другим путем подошел к решению проблемы наш соотечественник Ф.М. Федченко. Он поставил задачу  создать такой вспомогательный регулирующий элемент, который бы вызывал ускорение хода, если часы самопроизвольно замедляются или замедление, если часы ускоряются. Во второй половине ХХ века выдающийся русский изобретатель Феодосий Михайлович Федченко решил техническую задачу Гюйгенса. После более чем двадцати лет экспериментов ему удалась конструкция маятникового подвеса (дополнение к маятнику), состоящая всего лишь из трех компонент: стакана, пружины и шарика, который перемещается в стакане и опирается на пружину то, сдавливая, то, отпуская ее. Если механизм часов испытывает замедление, то замедляется и маятник, центробежные силы уменьшаются, шарик слегка отпускает пружину и перемещается вверх. Эффективная длина маятника уменьшается, и угловая скорость колебания возрастает. Следом возрастает центробежная сила, которая заставляет шарик сжимать пружину, эффективная длина маятника восстанавливается и на этом цикл регулирования импульса замедления заканчивается. При возникновении ускорения хода часов формируется противоположный импульс регулирования: сперва эффективная длина маятника возрастает, а затем уменьшается, все повторяется с точностью до наоборот. (Подобным образом ведет себя ребенок, качающийся на качелях: ребенок приседает, чтобы ускорится в нижней части движения и встает, чтобы амплитуда движения была максимальной при остановки качелей в верхней точки). Была создана исчерпывающая система саморегулирования, основанная на  использовании отрицательных обратных связей.

        АЧФ – астрономические часы Федченко(4) – самые точные механические часы в истории. Нет такой астрономической обсерватории, где бы они не применялись. В большинстве случаев их используют в электромеханическом варианте для стабилизации амплитуды маятника, однако, даже при отключении электропитания они сохраняют точность хода неизменной в течение 17 – 20 часов. Но,  возможно, история повышения точности хода механических часов на этом не закончится? Никому не дано права последнего слова.
 
        Однако, давайте снова вернемся на основную историческую линию развития зубчатых зацеплений. История физики сохранила для нас тайну создания четырех важнейших уравнений электродинамики. Что бы записать свои уравнения взаимодействия электрического и магнитного полей, Максвелл пользовался механической моделью зацепления зубчатых колес. Система уравнений Максвелла, инвариантная по отношению к лорентцевым преобразованиям системы координат, стала предтечей «теории относительности», которая принципиально изменила наши представления об устройстве мироздания.

      Все примеры, которые мы только что разобрали, хотя и раскрывают в конкретной плоскости взаимовлияние науки и техники, тем не менее, все более убеждают, что дискуссия какая из двух областей человеческой деятельности опережает – бессмысленна, однако нельзя не видеть роль изобретения как фактора вызывающего особые формы организации накопленного знания.
 
        Однако хотелось бы найти разительные примеры взаимовлияния, взаимоопережения и других форм взаимодействий для чего нам следует вернуться к истории создания холодного оружия из «дамасской» стали. Кроме ранее упомянутых есть ещё одна версия создания такого оружия, версия, которая объясняет, почему мастерам древности не удавалась создавать одинаковых по форме и размеру изделий.* Исходным материалом для изготовления холодного оружия могла быть магнитная железная руда – магнетит (Fe3O4). Эта руда проявляет некоторые особенности свойственные железу. Она обладает ферромагнетизмом и некоторой способностью к деформациям, при высокой температуре  она поддаётся ковке. При нагреве происходит частичное разложение окислов железа, а в условиях воздействия восстановительной среды, состоящей из гранулированного углерода (можно применять смесь древесного угля и жжёной кожи) происходит постепенное химическое восстановление поверхностных слоёв и удаление из них кислорода и диффузия углерода внутрь поверхности магнетита. Под воздействием ковки, удельная поверхность образца возрастает и всё более глубокие слои магнетита вступают в химическое взаимодействие с   углеродсодержащей массой. Взаимодействие реализуется через газовую фазу – окись углерода (СО). Происходит послойная диффузия углерода. Происходит прямое восстановление железа из окислов и последующее насыщение поверхностного слоя углеродом, т.е. формируется композиционный материал вместе с достижением конфигурации готового изделия. В центре прослойка железа, которая постепенно   по направлению к периферии окружена слоями, обладающими всё большей концентрацией углерода. На поверхности это проявляется в специфическом узоре и, вследствие высокой концентрации углерода, высокими режущими свойствами, если применять по завершению ковки операцию закалки. Центральный стержень из чистого железа делает изделие особо прочным при изгибе. Если на финишных операциях   в качестве восстанавливающей среды применять смесь из древесного угля и жжёной кожи, то поверхность вместе с характерным рисунком приобретёт так же и тёмный отлив, вследствие влияния азотирования. В древних трактатах описаны различные варианты внешнего вида клинков из дамасской стали, имеющие различные особенности: Гинди (Индийский), Кумгинди (Волнистый), Персидский «Табан» (сверкающий), Каратабан (чёрный блестящий), «Хоресан», «Карахоресан». Свои версии внешнего вида клинков были известны и в Турции, и в Сирии. Из всех перечисленных только Персидский Каратабан имеет на поверхности темный отлив, наличие которого можно связывать с применением древними мастерами нитроцементации (нагрев в смеси угля вместе со жжёной кожей). Мы так же можем выдвинуть версию относительно появления слитков стали «Вутц» в древней Индии, которыми индийские купцы торговали на Древнем Востоке. То, что в древних трактатах называли слитками стали, вполне могли быть монолитные куски магнитной руды.

      Появление древнего оружия из дамасской стали относят к середине первого тысячелетия нашей эры, но наиболее древние сведения относятся к четвёртому веку до нашей эры. Из анализа свойств древнего оружия становится ясно, что древним мастерам была известна и термообработка, а это имеет для нашего анализа особое значение.
   
      В восьмидесятые годы прошлого века при исследовании термообработки инструментальных сталей был обнаружен необычный, на первый взгляд, эффект. При двукратной закалке некоторых сталей было обнаружено увеличение плотности на фоне относительного увеличения удельного объёма, который традиционно возникает под влиянием мартенситного превращения. Иными словами был обнаружен «дефект массы». Термообработка фиксирует высокотемпературное состояние и в результате закалки материал обладает более высокой внутренней энергией, чем до термообработки. Согласно теории относительности Эйнштейна это сопровождается дефектом массы. Дефект массы должен быть и при однократной закалке, но величина его столь мала, что выделить его в эксперименте не удавалось. Выходит дело, что древние мастера пользовались техническими приёмами, которые содержали  результаты и выводы теории относительности, предвосхитив её создание на многие столетия. Получается, что Циолковские, Эйнштейны, Фарадеи, … и не нужны вовсе? Да, нет, не получается, но если бы люди ждали, пока родятся Эйнштейны, они навсегда остались бы в пещерах, а Эйнштейны никогда бы не родились. Здесь очень было бы уместно вспомнить мысль Энгельса о том, что «… элементарное стремление человека к технике продвигает человечество вперёд быстрее, чем десятки университетов.»/2/ Только вот простого в технике никогда ничего не было, всё простое да элементарное кончилось когда человек поднял с земли палку. Ведь тем самым он смоделировал функцию руки, как бы удлинил её, чем расширил источники своего существования.         
 
      Слишком часто представления о науке ограничивают её значением при выявлении причин тех или иных явлений, возможностью объяснить ранее не охваченные теоретическим знанием факты. Роль науки сводят к отслеживанию сменяющих друг друга причин и следствий, забывая, что процессы протекают в условиях непрерывного расширения границ познания. Гносеология вообще должна исходить из принципиальной незамкнутости всех систем. Действительная роль науки  раскрывается, когда наступает момент гигантских обобщений, раскрываются парадигмы в рамках созданного знания, возникает потребность в пересмотре первоначал, переосмысление самих устоев заложенных в фундамент тех или иных научных направлений, т.е. выявление многообразных противоречий и создание научных теорий и открытий в преодолении выявленных противоречий. Некоторые авторы видят в этих формах научного познания изобретательское содержание и объединяют процессы создания изобретений и научных открытий в единую методологическую форму. /4/

       Прежде чем сделать попытку более детально исследовать методологическое значение изобретения для научного познания, рассмотреть вопрос о правомерности противопоставления изобретения и научного знания необходимо, наконец, исследовать в историческом плане само понятие изобретение. Ведь современное содержание понятия «изобретение» возникло в процессе эволюции от древних времен до наших дней. Л. Морган рассматривая исторический процесс включает в понятие изобретение письменность, металлические деньги, наравне с различными техническими изобретениями и усовершенствованиями.
   
       Своё современное значение и правовые формы «изобретение» обрело в результате длительной эволюции, зародившись в эпоху промышленных революций ХVIII, XIX веках. Применительно к  промышленной революции того времени изобретение отражало такой процесс развитие техники, когда, в большинстве случаев, машины возникали сразу целиком, на этом этапе развития промышленной революции долгое время доминировала практика признания изобретением формулирование некой технической задачи,  но дальнейшее развитие требовало уже совершенствования отдельных элементов ранее созданных машин. В связи с этим появилась форма рассмотрения технических решений, основанная на исследовании отдельных существенных признаков и даже наличие одного, существенно нового признака оказывается достаточно для признания технического решения изобретением. В дальнейшем произошел переход к другой  юридической норме, и изобретением стало техническое решение задачи.
 
      Все возрастающее влияние наук вызвало к жизни такую форму анализа полученных результатов, которая вошла в процесс систематизации и структуризации нашего знания как «научное открытие».Однако, многообразие конкретностей техники в сочетании с огромной ролью исполнительского мастерства, порой пришедшего в современную технологию из далекого прошлого, потребовало такой характеристики, которая не подпадает ни под понятие «научное открытие», ни под понятие «изобретение» и которое фигурирует как в зарубежной и отечественной литературе как «know how». По-прежнему, сохранилась в отечественной практике формулировка «рационализаторское предложение»,  (5)
 
       К сожалению, в наше время появились не вполне адекватные изменения в патентном законодательстве, так, например, вышло из употребления такая форма, как  «научное открытие», и на наш взгляд неоправданно обрела широкое распространение форма «полезная модель». Рассматривая техническое решение в формате «полезная модель» предполагается наличие так называемых маленьких изобретений, но на деле в данном случае неоправданно снижается уровень требований к масштабу новизны изобретения. Что же касается формата «научное открытие», то причина отказа от его использования, возможно,  кроется в общем разрыве науки и производства, часто организованного на основе заимствованных изобретательских концептов, иностранного оборудования, что повлекло за собой снижение уровня интеллектуального потенциала производственных специалистов. Однако, следует заметить, что Международная академия авторов научных открытий и изобретений (МААНОиИ), а также РАЕН(Российская академия естественных наук), продолжают работу по выявлению и признанию научных открытий, что дает надежду на восстановление статуса «научного открытия» на государственном уровне.

         Нельзя не видеть, что правовое понятие «изобретение» представляет собой сложное исторически обусловленное явление, которое гибко и тонко реагирует на изменения технической формы движения материи и отслеживает те    процессы, которые определяют глубинное содержание технического прогресса. Здесь надо видеть глубинное научное содержание этого понятия. Примечательно, что с точки зрения лингвистики слово изобретение весьма необычно: оно определяет и некий начальный замысел, и процесс  исследования,  реализации, и итог - результат изобретательского процесса.
 
         «Изобретение» - в связи с многообразием применений, свойств и оттенков представляет собой интереснейший объект для обширнейших исторических и патентных исследований.  Надо сказать, что многие изобретения, будучи созданными, представляют собой достаточно простые для понимания технические объекты, что создает иллюзию пользователей об их незначительности, общедоступности, порой претензии авторов вызывают раздражение, неприязнь. Но это после того как изобретение создано, прошло патентную экспертизу, подтверждено актами о проверке, испытаниями, а пока его нет, пока еще не найдена в природе новая особая форма, не раскрыто новое взаимодействие, не выхвачен из природы неизвестный доселе технологический процесс, его просто нет. Да, понять созданное бывает довольно просто, так же просто, как прочесть, кем то написанную книгу, пользоваться кем то созданной компьютерной программой, просто, но только один останется автором изобретения, писателем, создателем программного обеспечения, а другой лишь потребителем. И писатель, и читатель – оба грамотные люди, но один из них умеет всего лишь читать, а другой – писать. Бывает несложно понять работу того или иного аппарата, прибора, сложно увидеть в изобретении фактор исторического процесса, совершенствования семьи, возникающих государственных институтов как это сумел сделать Л.Морган; сложно увидеть определяющее влияние материализованных в практике достижений человеческой мысли на развитие всех линий исторического развития, на эволюцию самого человека.
 
      Вполне корректно рассмотреть вопрос о влиянии изобретений на процессы познания, научные исследования. Какова гносеологическая компонента роли изобретений,  каково методологическое значение изобретения для научного познания, научно ли изобретение?  Здесь мы с необходимостью вступаем в царство материалистической диалектики.
         
       Вначале практического патентного исследования первичного материала, когда выясняется  наличие предмета для возможного рассмотрения заявляемого технического решения в качестве изобретения, как бы подтверждается конкретно истинный характер, проводится исследование технического решения в самом себе для себя. На этом этапе техническое решение раскрывается как «единичное». Но изобретением оно может стать только после прохождения полной, проведенной на всю глубину патентной экспертизы, когда, основываясь на сравнительном методе анализа в рамках конкретной исторической линии развития

(*Вспомним роль сравнительного метода в исследовании исторического процесса и подчеркнем, что, исследуя то или иное техническое решение на предмет наличия в нем изобретения, мы как бы сокращенно повторяем ход мышления Моргана в истории, мы как бы вычленяем одну отдельную историческую линию развития и, двигаясь по ней, мы проходим весь исторический путь созданного в этом направлении знания.) 

нам удается выявить все аналоги и определиться в отношении важнейшего из них – прототипа. Это необходимо для того, чтобы принять окончательное решение о наличии новизны в исследуемом техническом решении и оценить существенность этой новизны. Только в этом случае техническое решение может быть признано в качестве изобретения. Сама суть патентной экспертизы основана на аналитическом принципе -  «соотношение исторического и логического», что является неотъемлемым элементом теории познания. В процессе патентной экспертизы, благодаря названному методу происходит выявление общего значения данного технического решения для техники, уточнение его места в информационно изобретательском поле. Выявляются все связи и опосредования, реализуется важнейший этап процесса познания: восхождение от «случайного» к «закономерному», от «частного» к «общему» происходит  переход от «конкретного» к «абстрактному», оценка возможных применений рассматриваемого изобретения в других областях техники («изобретение на перенос»). Возможны возвраты к первичным материалам с целью  внесения в них дополнительных материалов, каких то особенностей, которые изначально казались несущественными, но без которых не удается установить в полной мере взаимодействие рассматриваемого изобретения с другими, ранее созданными техническими решениями. Раскрываются самые разнообразные взаимодействия, свойственные процессу познания, все виды связей: прямые, перекрестные, обратные. Все это, в конечном итоге и позволяет понять, почему патентную экспертизу принято называть научной. Здесь то и раскрывается организационный ресурс изобретения в его влиянии на структуру создаваемого знания. Потому то и важно уметь построить научное исследование, выбрав в качестве исходного пункта изобретение или, совершив переход от накопления научной информации о природных явлениях или процессах в технике путем переорганизации полученных знаний в изобретения (вырвать принципы движения), положить в основу исследования конкретно истинный результат. Пусть в исходном пункте этот результат будет носить точечный характер. Но мы  вправе ожидать на дальнейших этапах исследования раскрытие и расширение того, что было заложено в исходном пункте.
 
        Влияние изобретений предполагает такое дальнейшее развитие исследований, когда происходит восхождение от «абстрактного» к «конкретному» (строить законы и делать полезное дело).
Три ступени восхождения: 1) исходный пункт развития (движения) познания, исследования, 2) самый процесс этого движения и 3) достигаемый результат, который смыкается с началом движения (развития), поскольку только в нем в полной мере раскрывается то, что было заложено с самого начала в исходном пункте всего процесса. Раскрытие происходит в высшей форме тогда, когда в виде преодоления ранее выявленных противоречий, достижения тождества противоположностей, технологических прорывов, новых материалов. Но не в коем случае нельзя ставить точку, тем более, если проникновение в техническую форму движения материи не реализуется, а изобретения, даже если они возникают, могут не соответствовать возросшему уровню требований. Процесс познания бесконечен, а потому процесс восхождения к конкретному: 1) - 2) – 3), -может быть возрожден с целью получения в пункте 3) столь высокого уровня результатов, когда возникающее техническое решение становится адекватным технической форме движения материи, обретает производственно-техническое значение.
Т.А. Эдисон сам абсолютно точно описывает этот процесс применительно к созданию электрической лампочки, развитию и совершенствованию технологии её производства:
 
      «В первом году электрические лампочки стоили нам около 1 доллара 10 центов каждая. Мы продавали их по 40 центов, но их было выпущено всего 20 или 30 тысяч. В следующем году лампочка стоила нам около 70 центов, а мы продавали её за 40 центов. В этом году было сделано много ламп, и мы потеряли денег больше, чем в первом году. В третьем году нам удалось получить машину и изменить процесс производства таким образом, что стоимость лампочки получилась в среднем до 50 центов. Я продолжал продавать их по 40 центов и потерял еще больше денег в этом году, так как продажа ламп все   увеличивалась. На четвертом году я снизил себестоимость до 37 центов и в один год вернул все деньги, которые я раньше потерял; в конце концов, я снизил себестоимость до 22 центов, а продавал их по 40 центов. Изготовлялись лампочки миллионами. И тогда биржа решила, что это очень выгодное дело и купила его». (7).

        В данном случае Эдисон осуществляет процесс восхождения от исходного пункта до результатов аутентичных технической форме движения материи, опираясь на критерий экономической целесообразности, фактически используя изобретательский метод в чистом виде. Последовательное осуществление изобретений формируется как самодостаточный процесс познания.
 
     У электрической лампочки действительно несколько изобретателей Лодыгин, который осветил улицы ночного Лондона, Яблочкин, Т.А.Эдисон, но все это были разные изобретатели и это были разные  электрические устройства, и без любого из них история электротехники не была бы полной, и всякий раз имело место восхождение от «абстрактного» к «конкретному». Кстати отметим, что мы снова имеем целую группу авторов близких по своему содержанию изобретений, но это нисколько не умаляет роль каждого из них. Напротив, это лишь подтверждает момент объективности процессов возникновения изобретений, природоопределенный характер техники. Если условия для возникновения изобретений сложились и возникает техническая потребность, то изобретения возникают с необходимостью.
Но, памятуя о циклических процессах, ротации изобретений, мы вправе предполагать, а история техники это подтверждает, что на определенном этапе происходит возникновение новых доминантных изобретений, которые требуют новой перестройки всех этапов производства. В этой связи хотелось бы отметить, что в общей схеме важно пройти с помощью последовательно применяемых изобретений как можно дальше. Это важно потому, что это наиболее быстрый и эффективный путь, позволяющий получить конкретно истинные результаты, с одной стороны; а  с другой,  важно суметь использовать в исходном пункте научных исследований, если потребность в их проведении все-таки возникает, изобретения предельно высокого уровня, использующие наиболее сложные формы движения материи. Справедливо выделить в процессах познания наравне с чисто изобретательским методом и смешанный вариант, предполагающий одновременное использование и изобретений и исследований всех уровней. Тем не менее, вряд ли можно надеяться на то, что без опоры на доминантные изобретения научные исследования позволят получить результаты, соответствующие потребностям техники. И, более того, мы в праве ожидать, что доминантные изобретения, использованные в исходном пункте научного исследования, возродятся вновь, но в высшей форме, так что при таком подходе мы закладываем скрытый ресурс будущих достижений.

       Здесь уже мы можем отметить те преференции, которые открываются при использовании анализа изобретательского процесса. Не следует пребывать в восторженном ожидании научных результатов, так как  использование роли изобретения в  управлении процессами развития позволяют придать этим процессам предсказуемость в достижении поставленных целей.

       Однако очень часто приходится видеть противоположную картину, когда, пренебрегая патентным анализом, некоторые авторы научных исследований оказываются в плену устаревших технических систем, хотя и декларируют свои результаты, как лучшие в мире/(8). Так, например, в Институте проблем химической физики РАН (ИПХФ РАН) разработан процесс сжигания отходов на основе газификации с последующей утилизацией газа в обычных энергетических установках. В основе конструкции этой установки лежит газогенератор шахтного типа с верхней схемой горения, широко распространённый аппарат, известный ещё в начале XX века. В первой половине XX века произошел бурный рост газогенераторных технологий, и были созданы многие типы газогенераторов гораздо более совершенных, мощных и безопасных с точки зрения токсичности получаемого газа. Автор этих строк вправе предполагать, что если бы выбор исследователей пал на транспортный газогенератор с перевернутой схемой горения, то результаты были бы, несомненно, более впечатляющими, тем более, что способ сжигания с использованием нейтрального компонента и названный авторами «сверхадиабатическим» представляет самостоятельный интерес.
 
        Представляется целесообразным рассмотреть и такие формы особым образом организованного знания, которые корректно связывать с достижениями науки, прежде всего в виде «научного открытия». Научные открытия, созданные в процессе развертывания фундаментальных исследований, оказывают на развитие техники огромное влияние, прежде всего через шлейф изобретений, который сопутствует новому уровню знаний об окружающем мире, без которого никакие результаты научных исследований не могут быть признаны «научным открытием».

         Так, при исследовании фундаментальных процессов горения советский ученый, профессор Мержанов А.Г. обнаружили ранее неизвестный процесс горения в твердой фазе, в результате которого удалось осуществить самовоспламеняющийся высокотемпературный синтез материалов – СВС процесс. Это явление вошло в историю техники под названием «твердое пламя» (9). Характеризуя это научно-техническое явление, академик Г.И. Марчук пишет: «… от научного открытия до заводской технологии – тесная связь между теорией и технологией»(10). Но эта связь не была одноактной, всякий раз выступая как процесс. Вместе с первыми положительными результатами по получению твердосплавных режущих элементов для металлообработки по инициативе исследователей было организовано опытное производство по их изготовлению (первый виток восхождения к конкретному). СВС- процесс из предмета фундаментальных исследований на определенном уровне накопленного экспериментального материала и в месте с ней значение технологического изобретения – трансформируется в конкретное технологическое исследование самого изобретения. Далее, через опытное производство в практическую заводскую технологию во всем разнообразии прикладных разработок (второй виток восхождения). Разнообразие СВС технологий и материалов – это не только результат диалектического единства науки и производства. Здесь надо видеть огромную роль человеческого фактора, активной гражданской позиции ученого. Здесь пример высокой ответственности ученого за судьбу своего исследования. Однако, надо отметить, что СВС технологии слились с ранее применявшимися технологиями спекания достаточно естественно вследствие  высокого уровня ранее применявшихся изобретений. Новые «доминантные» изобретения не вытеснили полностью ранее применявшиеся, частью сохранившие свою конкурентоспособность, а частью сохранившиеся в «рецессивной» форме.
 Порой приходится констатировать, что мы слишком большие ожидания связываем с результатами научных исследований, а изобретения, возникающие в рамках практической деятельности, трактуются как достижения второго ряда, менее значительные. Трудно ответить на вопрос: «Откуда взялась точка зрения о второстепенных маленьких изобретениях?». Патентоведение утверждает принцип «единственности изобретения», если возникает противоречие (парадигма), то это предполагает возможность преодоления выявленного противоречия путем создания изобретения и это изобретение единственно. Своего рода аксиома о существовании и единственности изобретения.

        Масштаб создаваемого изобретения априорно не может быть оценен. Когда в начале тридцатых годов пионеры тепловозостроения в Тепловозном бюро НКПС, под руководством Н.И. Дыренкова разрабатывали тепловозное изобретение – «коробку передач постоянного зацепления зубчатых колес» - они, возможно, и не предполагали, что пройдет десять лет и их разработки окажутся на линии военного противоборства во время Великой отечественной войны. Конструктор тяжелых танков Н.Л. Духов всегда гордился созданной в 1943 году, унифицированной для всех танков военной поры пятиступенчатой коробкой передач. Десяток шестеренок, организованных в конструкции, принципиально превосходили немецкие электрические и механические трансмиссии.

        Отыскать «маленькое» изобретение, что бы на его примере проанализировать процессы оказалось далеко не простым делом. Выбор пал на изобретение токаря Г.С. Федосеева, известного изобретателя из Новосибирска, автора нескольких изобретений, в том числе искусственного клапана для сердца, нашедшего применение в кардиохирургии. Речь пойдет о способе сварки трением на токарном станке (авт. св. СССР №737164. Относительное вращение двух заготовок, находящихся в контакте обеспечивает необходимое, вследствие трения, количества тепла для сварки. Техническое противоречие, которое необходимо преодолеть, состоит в том, что для получения трения и теплового эффекта необходимо относительное вращение свариваемых заготовок, а для прекращения процесса сварки требуется синхронность вращение обоих заготовок. Обсуждаемое изобретение как раз и представляет собой такое приспособление, которое монтируется на серийный токарный станок и обеспечивает синхронизацию свариваемых заготовок после того, как процесс сварки завершен.  Более простого изобретения, пожалуй, найти трудно, если исходить из подхода философа С.Н. Смирнова, ведь знания, необходимые для получения тепла при помощи трения, были известны еще первобытному человеку. Такой подход неадекватен, так как ценность изобретения определяется его взаимодействием с другими изобретениями, его влиянием на формирование новой организованности знаний и новых технологий. Исследуем, однако, возможные пути взаимодействия изобретений, основываясь на анализе рассматриваемого технического решения.
 
        Не так сложно себе представить дело таким образом, что бы серийный токарный станок был дооснащен сварочным приспособлением применительно к изобретению Федосеева, укомплектован агрегатом для сварки трением, стационарным или съемным. И перед нами совершенно новый технологический объект, который вышел за пределы традиционной механической обработки металлов, поскольку включает в себя операцию горячей обработки – сварки. Конечно же, целесообразно и сам процесс сварки организовать на возможно более высоком уровне. Процесс сварки должен быть точно контролируемым по температуре, для чего в конструкцию надо включить радиационные пирометры, обеспечивающие точное соблюдение режима сварки и автоматическое включение режима синхронизации вращения свариваемых элементов. Поскольку изобретение Федосеева позволяет применять трение для сварки самых разнообразных сплавов, то должны быть разработаны и уточнены технологические режимы для возможно широкого ассортимента материалов. Здесь уже очевидна необходимость проведения определенных исследований с целью раскрытия предельных возможностей способа сварки. На базе проведенных исследований должны быть созданы программы для обеспечения устойчивости технологических результатов для возможно более широкого спектра свариваемых материалов. Правомерно и дальше совершенствовать принципы управления и использовать управляющие программы перехода от одного режима сварки к другому.
            
         Рассматриваемый технический концепт может быть расширен путем использования изобретений из области лазерных технологий, как-то: лазерное упрочнение поверхности, термообработка лазером, сканирование лазерным лучом поверхности обрабатываемой детали с непрерывным контролем  чистоты поверхности и т. п.,- все вместе позволяет сфокусировать в одном объекте целый минизавод.  Путь совершенствования технического концепта  не сводится лишь к расширению исходной, базовой системы изобретений. Последовательный переход к технике следующих поколений включает в себя несколько этапов.

1. Создание механического устройства
2. Комплексная механизация.
3. Автоматизация.
4. Программное управление.
5. Использование нескольких программ.
6. Использование управляющей программы, позволяющей осуществлять переход от одной рабочей программы к другой.
7. Самопрограммируемые, сенсорные системы. Искусственный интеллект.

            Каким бы высоким и совершенным ни был достигнутый уровень взаимодействия технических решений, очень важно не ставить точку на каком – либо конкретном его этапе. Дальнейшее распространение гибких автоматизированных систем за пределы механообработки предполагает возможным, например, взаимодействие ГАПС с непрерывными процессами в металлургии: от непрерывной разливки стали до конечного изделия, - и такая техника уже существует.               

               Разве не позволяет нам анализ, проводимый на научной основе обеспечить необходимое превосходство на всех уровнях взаимодействия изобретений? Да не наука определяет ценность и значимость того или иного изобретения, а наоборот - создаваемые изобретения - критерий оценки действительной значимости науки: способна ли наука содействовать реализации высших достижений? Если нет, то будет другая наука. Не экономика решает целесообразно ли внедрение изобретений (изобретения - это всегда затраты, это всегда невыгодно), наоборот созданные изобретения являются критерием адекватности экономических преобразований, и если экономика не восприимчива к создаваемым в стране изобретениям, то будет другая экономика. Если в процессе экономических преобразований нет денег на изобретения, то денег не будет никогда. И никакие нефтяные деньги заменить изобретательский процесс развития не могут. Здесь мы должны с необходимостью признать либеральные принципы формирования экономики, так как сам характер изобретений различается по масштабу и это приводит к необходимости признания всех форм собственности. Каким бы ни было изобретение, мы не можем априорно заковать его в какие-либо «удобные» рамки (малый бизнес, средний бизнес, …) так как всегда надо видеть ресурс саморазвития на основе взаимодействия с другими изобретениями, в связи с чем, масштаб экономического раскрытия изобретения, каким бы оно ни было изначально, вообще говоря, непредсказуем. Уровень развития изобретательской мысли давно уже подошел к созданию изобретений, когда для их реализации недостаточно усилий отдельных изобретателей и финансовых структур, поэтому особую роль обретает государство, которое при помощи своих управленческих возможностей способно объединить громадные  ресурсы. Этим отчасти объясняется успех социалистического этапа развития нашей страны. Масштаб изобретений возникающих в современных условиях таков, что он с необходимостью требует для их реализации коллективных усилий нескольких государств. Однако,  если государство не способно организовать, используя все свои институты, процесс проникновения высших достижений во все сферы жизни общества, что невозможно без признания всех форм собственности, для обеспечения необходимого уровня конкурентности во взаимоотношениях с другими государствами, то никакой конкуренции, ни какой межгосударственной кооперации в конечном итоге не будет, а будет другое государство. Совсем недавно мы были свидетелями, как в нашей стране прекратило действие одно государство, и начало отсчет своей истории другое государство, которое должно научиться осуществлять свое развитие, основываясь на последовательном освоении высших достижений.
            
          Здесь мы возвращаемся к идеям Вернадского об умении присоединять к жизни вновь создаваемые знания. Мыслить глобально, действовать локально.

         К сожалению, надо признать, что, порой, абсолютно уникальные достижения науки, призванные принципиально изменить лицо техники, остаются вне поля зрения производства. Рассмотрим в связи с этим научное открытие, которое было создано  в июне 1984 года под руководством члена – корреспондента  АН СССР Б. Дерягина (11). Значение этого научного открытия для техники невозможно переоценить. Сущность его состоит в следующем: в процессе разрушения любого твердого тела с поверхности излома в течение 10 – 15 секунд происходит излучение электронов, что легко можно наблюдать, осуществив разрушение образца в вакуумной камере. Перед разрушением наблюдается интенсивное рентгеновское излучение. Это научное открытие равным образом характеризует как процессы, протекающие в земной коре во время землетрясений, так и разрушение режущей кромки инструмента в процессе резания и, собственно, самого изделия, подвергаемого металлообработке. Надежность и долговечность машин и механизмов, прежде всего, связаны с отдалением процесса разрушения элементов их составляющих, в связи с чем, мы должны констатировать, что рассматриваемое научное открытие пронизывает всю технику.  Вероятно, представляет самостоятельный интерес исследовать разнообразие прикладных вариантов применения этого научного открытия, возможные изобретения на его основе, их роль в создании каких либо технических систем. Но вот уже двадцать пять лет меня не перестаёт удивлять тот факт, который я констатирую из личного общения, что ни среди заводских специалистов, с которыми мне приходилось работать, ни среди ученых, представляющих прикладные науки или даже фундаментальные науки, обсудить рассматриваемое открытие так и не удалось.* Но ведь многие из представителей науки, о которых я упомянул, предметом своих исследований имели вопросы деформаций и разрушений. Больше 35 лет прошло, стоит ли вспоминать? Хочу высказать свою точку зрения: у научных открытий и изобретений срока давности нет!

       Интенсификация развития экономики, её модернизация на основе присоединения, овладевания всей суммой создаваемых знаний, структурированных в виде «изобретений», «научных открытий» возможна на основании всё той же диалектики «нового» и «старого». Научное открытие, так же как и изобретение, рождается в старом базисе, но, будучи созданным, вместе с признанием обретает качественно новое содержание. Изобретение, научное открытие – это не то, что нужно изучать, понимать, раскрывать при помощи старого – это делается ещё на стадии подготовки и признания технического решения изобретением, - а то, при помощи чего необходимо преобразовать старое, завоевать его новым, осмыслить ранее созданное.
 
      Открытие Б.Дерягина имеет огромное методологическое значение.  Первое, что мы должны признать, опираясь на открытие Б.Дерягина, это то, что оно полностью стирает грань между фундаментальными и прикладными науками. Предмет фундаментальной науки явления природы, предмет прикладной науки – явление в технике. Наиболее значительное техническое явление – это изобретение, сущность которого определена внешними условиями законами природы. В своих открытиях фундаментальные науки должны обрести прикладное значение, а через исследование изобретений прикладная наука может и должна обрести фундаментальное содержание и использовать фундаментальные достижения.

       Нет двух наук прикладной и фундаментальной, есть только одна наука, потому, что есть только одна природа. Как тут не вспомнить А.Чижевского: «Предмет физики – вся вселенная». Но лишь изобретения откроют путь к её   постижению.    
 
        Неверна попытка осуществить процесс ускорения НТР с целью модернизации путем одностороннего воздействия достижений естествознания, влияние наук существенно, прежде всего, в той степени, в которой это влияние может воспринимать технологический базис, испытывающий трансформации путем впитывания всех форм движения материи, формируя техническую форму движения материи, основанной на имманентных законах саморазвития. Развитие техники происходит в условиях многостороннего взаимодействия изобретательских достижений при непрерывном возрастании количества сторон, что может быть раскрыто на фоне историзма процесс при помощи диалектического анализа. Относительно самостоятельное развитие науки наиболее эффективно может оказывать влияние на процессы модернизации, если достигается единая изобретательская основа научных исследований и процессов, протекающих в производственной сфере. 
 
       Представляется целесообразным первостепенное обеспечение научными исследованиями созданные на производстве технические решения, прежде всего те из них, которые разработаны на уровне изобретений. В  этом случае можно ожидать такой характер развития, когда важнейшие достижения, созданные в старом базисе, в своём развертывании определяют значительную сумму мероприятий как производственного, так и исследовательского характера. Предполагается такой механизм взаимодействия техники и науки, когда имеет место параллельность, одновременность как производственных, так и исследовательских мероприятий. Они, развиваясь во взаимосвязи, постоянным взаимодействием дополняют друг друга, чем обеспечивается быстрейший темп и полнота внедрения.
Единая изобретательская основа так же предполагает параллельный характер производственных и исследовательских процессов при внедрении изобретений и разработок, созданных в рамках относительно самостоятельных процессов научных исследований. Но в данном случае достигнуть желаемой совместности существенно сложнее. Необходимо путем всестороннего исследования изобретения и изобретательского концепта, предполагаемого к внедрению, выявить такие их стороны, которые изначально совместны с изобретательским концептом базиса. Если таких точек соприкосновения нет, то надо констатировать оторванность и даже несовместность результатов научных исследований с производственным базисом и (или) критический характер отставания технологии производства. В этом случае процесс модернизации может быть осуществлен только путем замещения одного изобретательского концепта другим. Такой путь чрезвычайно дорог и далеко не обязателен. Искусство совершенствования на основе внедрения изобретений, прежде всего, должно быть понято, как умение осуществить новое изобретение в старой элементной базе, добиться преодоления возникающих противоречий хотя бы применительно к одной единице производимой номенклатуры изделий и последующее расширение полученного результата, путем вплетения в технологию всей необходимой свиты  изобретений, обеспечивая ротацию изобретательской основы технологического базиса. Необходимо всякий раз добиваться перерастания старого базиса в новый. Только так можно добиться непрерывности процесса модернизации 

   
 
           1. В.И. Ленин, Философские тетради, Собр.соч. том 29.
           2.К.Маркс. Ф. Энгельс, Собр. соч. т.39, стр. 74 (письмо Ф. Энгельса к Боргиусу от 25/1 – 1894г.
           3.С.Н. Смирнов, «Философские проблемы научно-технической революции», Знание, Москва, 1980г. Стр  5,8-11.
           4.   Авт. св. СССР № 100085.
         
           5.   К.т.н. Д.Плетнев. Открытие и изобретение как разрешение противоречия. Наука и жизнь №2, 1974г, стр.60.
           6.   Лапиров-Скобло, Т.-А. Эдисон, ЖЗЛ.
               
           7. В.А. Рябов, «Патентно-лицензионная работа на предприятии».
 
           8. ТЕХНОЛОГИЯ ОТХОДОВ МЕГАПОЛИСА. (Технологические процессы в сервисе.) Стр. 276, Л.Я. Шубов, М.Е. Ставровский, Д. В. Шехирев, ФГУП Издательство «Известия»
 
           9. А.Г. Мержанов, Научное открытие, диплом № 287, 1984г. «Явление волновой локализации автотормозящихся твёрдосплавных реакций».
           10. Академик АН СССР Марчук Г.И., «Маршруты технического прогресса», Наука и жизнь №8, 1985г.
 
           11. Газета «Известия», 7 июня 1984г. Научное открытие № 254 Члена-корреспондента АН СССР Б.В. Дерягина.(С 1992 года академик РАН)