Российские ученые и изобретатели: три столетия на острие мировой науки и техники

Устойчивое социально-экономическое развитие опирается на научно-технический прогресс, с которого много веков назад началось построение экономики благосостояния. Высоко оценивая вклад ученых в создание современного общества и образа жизни, власти РФ объявили 2021 год Годом науки и технологий. Многие изобретения российских и советских ученых составили золотой фонд научно-технической мысли не только нашей страны, но и мира в целом, ведь научные достижения становятся наибольшей ценностью тогда, когда они доступны всем и являются по-настоящему международными. Значимость научной мысли подчеркнул и предыдущий год, ставший вызовом медицине из-за пандемии коронавируса. И здесь российские ученые оказались в числе первых, кто вступил в борьбу с вирусом и сосредоточил весь свой накопленный потенциал на разработке вакцины, которая позволит человечеству спокойно жить и работать дальше.

От Ломоносова до наших дней

Медленный, но устойчивый поворот общества к научному знанию, происходивший в Европе с позднего Средневековья, не обошел стороной и Россию. Уже в 1136 году в Новгороде была создана первая древнерусская математическая работа, а вскоре стали появляться переводные труды по логике, космологии, арифметике. В середине XVII века в России появились первые школы и академии. Вместе с тем, несмотря на позднее появление в стране учебных и научных заведений, отставания в технике от Европы не было: русская механика здорово служила делу развития государства и общества.

Бурному развитию отечественной науки способствовали петровские преобразования, когда в Сибирь и Америку были отправлены несколько экспедиций для составления карт, а в 1724 году была открыта Петербургская академия наук, куда были приглашены многие известные ученые из Европы. Интернациональный характер научного знания осознавался уже в те времена, и международный вектор, взятый отечественными учеными, полностью оправдал себя. Так Леонард Эйлер, длительное время работавший в России, не только писал учебники на русском языке, но и стал здесь автором множества научных трудов. Огромный вклад в развитие российской науки внес Михаил Ломоносов, заложивший основы современной физической химии, молекулярно-кинетической теории тела, изготавливавший телескопы собственной конструкции и стоявший у истоков истории Московского университета, открытого в 1755 году. Впоследствии по его образцу появились университеты в Дерпте, Вильно, Казани, Харькове, Санкт-Петербурге и других городах, где научное знание в области этнографии, истории, ботаники, химии, физики не только накапливалось, но и передавалось новым поколениям. В XIX веке в России появились выдающиеся – с мировым именем – школы математиков (Н.И. Лобачевского, П.Л. Чебышева), физиков (А.Г. Столетова, А.С. Попова), историков (Н.М. Карамзина, В.О. Ключевского), физиологов (И.М, Сеченова, И.И. Мечникова), биологов (К.А. Тимирязева). Д.И. Менделеев в 1869 году открыл один из фундаментальных законов природы – периодический закон химических элементов, а А.М. Бутлеров создал теорию химического строения, которая стала фундаментом современной органической химии.

В 1904 году И.И. Павлов был удостоен Нобелевской премии за работы в области физиологии пищеварения, а в 1908 году И.И. Мечников – за исследования механизмов иммунитета. Академия наук с ее институтами, университеты, а также специальные учебные институты, научные общества, ведомственные ученые комитеты и комиссии вовлекали в орбиту своей деятельности все большее количество людей, несших научное знание в сферу его практического применения: в технику и технологии. А появление хорошо оснащенных оборудованием и научно-техническим персоналом лабораторий и конструкторских бюро ускорило этот процесс. В биологии, математике и механике, химии российские ученые в начале XX века занимали ведущие позиции в мире.

Централизация управления наукой в советский период принесла новые веяния и результаты. Большая часть советских ученых работала в Академии наук СССР и отраслевых НИИ. При этом наука стала распространяться по городам, удаленным от столиц и прежних центров. Ориентированная сначала на потребности индустриализации, а затем на создание оружия Победы, отечественная наука окрепла, закалилась и реорганизовалась с учетом специфики и масштабов поставленных перед ней задач, а также территориального размещения производств. Республиканские академии и региональные отделения интегрировались для реализации совместных проектов и выполняли важные народно-хозяйственные программы и фундаментальные исследования. Вузовские и межвузовские комплексы нередко тесно сотрудничали с КБ предприятий, решали научно-технические задачи и проводили прикладные исследования.

Добившись наибольших успехов в естественных науках, советские ученые стали нобелевскими лауреатами в области физики (И.Е. Тамм, И.М. Франк, П.А. Черенков, Л.Д. Ландау, Н.Г. Басов, А.М. Прохоров, П.Л. Капица, Ж.И. Алферов, А.А. Абрикосов, В.Л. Гинзбург), химии (Н.Н. Семенов), экономики (Л.В. Контарович). К выдающимся достижениям отечественной науки следует отнести прорывы СССР в ядерной технике и космонавтике, которые связаны с именами И.В. Курчатова, А.Д. Сахарова, С.П. Королева.

Вместе со всей страной отечественная наука вступила в конце 1980-х годов в период непростых трансформаций, что вызвало в последующие годы вопросы с обновлением оборудования и кадрового потенциала. За постсоветский период лишь трое российских ученых стали лауреатами Нобелевской премии. По-прежнему среди тысяч ученых, работающих в России, наиболее заметны специалисты в области физики, биологии и химии. Заметна их публикационная активность, которая в последние десятилетия стала критерием оценки научного потенциала стран. Российская наука стала более рыночной и адаптивной к мировым трендам: возросло число заявок на патенты, больше стало прикладных исследований. Государству удалось нарастить долю расходов на науку в бюджете, а в рамках национального проекта «Наука» и Федеральных целевых программ поддержка продолжается, особенно в приоритетных направлениях научно-технического развития: ведь без господдержки фундаментальные исследования финансировать крайне сложно.

Из достижений отечественной науки

За три столетия Россия дала миру великих ученых, золотыми буквами вписавших себя в мировую историю науки и техники. А без их изобретений и открытий трудно представить себе сегодняшнюю жизнь. Российские изобретатели.

В 1738 году Андрей Нартов разработал конструкцию первого в мире токарно-винторезного станка. Лишь спустя более полувека подобное изобретение случилось на Западе. Велики были заслуги А. Нартова и в развитии артиллерии – весьма технологичной уже в те времена сфере: оптический прицел, новые способы отливки орудий, оригинальные запалы, новые станки – все это работало на мощь державы.

Нижнетагильский умелец Ефим Артамонов в 1801 году построил первый двухколесный цельнометаллический велосипед, открывший эру этих самокатных средств передвижения. Казимир Чарновский в 1825 году предложил технологию создания металлического подводного судна, научно обосновав его проект. На основе этих технических идей спустя несколько лет русский генерал Карл Шильдер построил первую металлическую подводную лодку. Мирон и Ефим Черепановы в 1834 году создали первый в России паровоз. Помимо этого, они сконструировали много паровых машин, металлообрабатывающих станков и построили паровую турбину.

Не остались российские изобретатели и в стороне от охватившей мир в конце XIX века электрической лихорадки. По проекту инженера Ипполита Романова в 1899 году был построен первый отечественный электрический автомобиль и омнибус. В 1880 году в Петербурге был испытан первый в мире электрический трамвай конструкции Федора Пироцкого. Он же стал автором централизованной подземной городской электросети.

В конце XIX века человечество приближалось к освоению новой для себя стихии – воздуха. Александр Можайский в 1885 году поднял в небо аэроплан собственной конструкции, который, однако, в те времена не был оценен по достоинству. Николай Жуковский разработал теоретические основы авиации и способы расчета конструкции самолетов. В 1904 году Н. Жуковский открыл закон, определяющий подъемную силу крыла самолета, и описал основные профили крыльев и лопастей винта. А в 1914 году Игорь Сикорский создал и поднял в воздух первый многомоторный самолет, вскоре принятый на вооружение российской военной авиации. Не отставали и кораблестроители: в 1898 году был спущен на воду первый в мире ледокол «Ермак» конструкции С.О. Макарова, водивший конвои по Северному морскому пути и остававшийся в строю 65 лет!

Федор Блинов в 1879 году получил патент на изобретенный им прототип гусеничного трактора, а Борис Луцкой в 1887 году запатентовал двигатель внутреннего сгорания. Николай Бенерадос, автор более сотни изобретений, вошел в историю как создатель дуговой сварки металлов. Этот метод распространился по миру моментально и позволил не возиться с болтами и гайками там, где можно было просто сварить куски металла. Действенный парашют, автоматическая винтовка, угольный противогаз – и эти изобретения, вставшие на вооружение многих стран еще во время Первой мировой войны, стали доступны благодаря русским изобретателям.

Выдающейся стала классификация Д.И. Менделеевым химических элементов в зависимости от заряда атомного ядра. Разработанная в 1869–1871 годах таблица Менделеева стала величайшим событием в истории материаловедения и неотъемлемый атрибутом изучения химии. Не меньшее значение для мирового сообщества имело изобретение физиком-электротехником А.С. Поповым системы беспроводной связи, работа которой была продемонстрирована в 1896 году. Он же открыл явление радиолокации. В эти же годы пионер российской телефонии Павел Голубицкий создал высоконадежную дальнюю проводную связь, соединив несколько телефонных линий.

Отечественная наука на страже интересов общества и человека

А еще были опыты по передаче изображения на расстояние Бориса Розинга, в ходе которых в 1912 году были разработаны все основные элементы черно-белых телевизионных трубок. Дальнейшая реализация идей развития телевидения была продолжена Владимиром Зворыкиным. Современная цветная фотография, позволившая получать полноцветные снимки, стала достоянием мировой науки и техники после отработки процесса российским фотографом Сергеем Прокудиным-Горским, который усовершенствовал химию процесса и в 1905 году запатентовал свой сенсибилизатор, что подтолкнуло разработку новых принципов цветной печати.

Мировую известность приобрели военные изобретения Михаила Калашникова, получившие широчайшее распространение по всем континентам мира. Академику Игорю Курчатову принадлежит исключительная роль в разработке научных и научно-технических вопросов овладения ядерной энергией, как в военных, так и в мирных целях. Создание ядерного щита страны целиком и полностью находилось в руках его коллектива, который в сжатые сроки справился с задачей. Не меньшую славу отечественной науке принес Сергей Королев, под руководством которого появился первый в мире проект, позволивший запустить человека в космос. Более яркое научно-техническое достижение, чем полет Юрия Гагарина в космос в апреле 1961 года, сложно представить: это событие стало настоящим триумфом советской науки и техники! А ведь этому предшествовали и другие свершения конструкторского гения С.П. Королева, в том числе и запуск первого в мировой истории искусственного спутника Земли. Да и первая межпланетная станция, совершившая в 1965 году перелет к другой планете – Венере, была создана отечественными учеными и конструкторами.

Ультразвуковые исследования металлов с целью поиска дефектов в них стали повсеместно использоваться после изобретения этого метода советским физиком Сергеем Яковлевым в 1927 году. Сегодня дефектоскопы – неотъемлемый инструмент любых технических предприятий и лабораторий, а сам метод УЗИ известен всем далеко за пределами промышленности. В эру цифровых электронно-вычислительных машин мир вступил также на базе изобретений советских инженеров Исаака Брука и Башира Рамеева, которые получили соответствующее авторское право еще в 1948 году. С тех пор сфера применения ЭВМ, которая сначала ограничивалась сложными техническими процессами, постоянно расширялась и сейчас охватывает практически все аспекты жизнедеятельности, а программирование стало важнейшим технологическим процессом.

Кроме того, незабываемы достижения советских авиаконструкторов, среди которых как рекордные самолеты и вертолеты, так и настоящие труженики неба, перевезшие сотни миллионов пассажиров и миллиарды тонн народнохозяйственных грузов. Все это – тоже следствие того внимания к науке, которое ей уделялось в XX веке.

Не отставала от техники и отечественная медицина. Еще в XIX столетии великий русский хирург Н.Н. Пирогов стал основоположником анестезиологии, и мир обязан ему многими открытиями в этой области. Именно он первым начал оперировать раненых с эфирным обезболиванием в полевых условиях. Выдающимися достижениями отмечен путь Святослава Федорова в области офтальмологии. Именно он стал пионером лазерной микрохирургии глаза. Собственно, о лазере впервые заговорили благодаря открытиям Николая Басова и Александра Прохорова, которые в 1964 году получили за свое уникальное изобретение, стоящее на одной ступени с изобретением радио и телевидения и нашедшее большое применение в медицине, космосе и промышленности, – Нобелевскую премию по физике.

Общественное признание нужно любой профессиональной группе. Научное сообщество, давшее людям множество изобретений, облегчивших жизнь, заслуживает уважения и почета. Именно для привлечения внимания к достижениям российских ученых 2021 год был официально объявлен Годом науки и технологий. Такой шаг призван, во-первых, привлечь талантливую молодежь в сферу науки и технологий, продемонстрировав национальную гордость за своих соотечественников, возможности для самореализации в науке, показать востребованность ученого и перспективы исследовательской карьеры. Во-вторых, подобная практика ориентирована на повышение вовлеченности профессионального сообщества в реализацию Стратегии научно-технологического развития России, демонстрирует конкретные шаги государства, направленные на решение проблем научной сферы. Наконец, информационная поддержка Года науки и технологий позволила сформировать комплексное представление граждан страны о реализуемых сегодня государством и бизнесом инициативах и достижениях.

Сегодня граждане РФ по праву гордятся свершениями российских и советских ученых, зная о ключевых достижениях отечественной науки и техники, видят текущие и перспективные отечественные разработки и понимают их роль в жизни общества. Не лишним является и понимание перспектив коммерциализации научных разработок и изобретений, что повышает интегрированность российского научно-технического пространство в глобальные тренды. Будущее мира – за наукоемкими сферами, и Россия уже занимает заметное место в этих трендах, являясь законодателем мод и лидером в некоторых из них.