Критические технологии для Казахстана

Б.М.Искаков

профессор КазНТУ имени К.И.Сатпаева, доктор физ.-мат. наук

Страны G-7 стараются предлагать новые товары и услуги за цены, многократно превышающие их себестоимость за счет использования дешевых природных  и человеческих ресурсов, поставляемых менее развитыми странами. Новые товары и услуги создаются на основе новых знаний, являющихся результатом передовых научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок. Поэтому страны G-7 расходуют на научные исследования финансовые средства, объем которых не меньше, чем объем затрат на науку всех остальных стран мира вместе взятых. Тем не менее, этих средств не хватает, чтобы страны G-7 могли вести исследования по всем научным направлениям, учитывая  жесткую конкуренцию этих стран между собой.

В этих условиях страны G-7 научились с большой вероятностью определять приоритеты своего научно-технического развития, сохраняя лидирующие позиции в наиболее перспективных областях. На сегодня сформировалась методология определения приоритетов в области науки и техники, называемая Форсайтом (Foresight – предвидение).

Данная методология зарекомендовала себя как наиболее эффективный инструмент выбора приоритетов в сфере науки и технологий, поэтому в настоящее время форсайтные исследования стали популярными во многих странах мира.

По результатам форсайтных исследований формируются масштабные национальные и международные исследовательские программы, в частности, Шестая и Седьмая Рамочные программы по научным исследованиям и технологическому развитию ЕС, бюджеты которых составили, соответственно, 17.5 и 54 млрд. евро. Особое внимание уделяется достижению консенсуса между основными «игроками» по важнейшим стратегическим направлениям развития путем организации их постоянного диалога (в рамках панелей экспертов, рабочих групп, семинаров, конференций и т.п.). В процессе Форсайта оцениваются возможные сценарии развития отдельных направлений науки и технологий, очерчиваются потенциальные технологические горизонты. Но это не «прогноз» (forecast) в смысле угадывания будущего, часто определяемого факторами, на которые не способны повлиять лица, принимающие решения. Форсайт исходит из вариантов возможного будущего, которые могут наступить при выполнении определенных условий: правильного определения сценариев развития, достижения консенсуса по выбору того или иного желательного сценария, предпринятых мер по его реализации. Существует множество методов прогнозирования, однако в форсайтных исследованиях наиболее интенсивно используются лишь 5-7 из них. Например, в Японии, в основу научно-технологического Форсайта положен метод Дельфи, посредством которого каждые пять лет разрабатывается технологический прогноз на ближайшие 30 лет. В Великобритании и Германии используется широкий спектр методов, которые применяются в различных комбинациях; в США и Франции накоплен значительный опыт разработки перечней критических технологий. Наиболее продуктивно используемыми методами форсайтных исследований являются следующие методы: Дельфи, критические технологии, разработка сценариев, технологическая дорожная карта, формирование экспертных панелей.

Казахстан, желающий диверсифицировать и модернизировать свою экономику, вынужден догонять другие страны в деле освоения научно-технологического Форсайта, но может быстро сократить свое отставание путем эффективного использования мирового опыта в рамках Первого национального научно-технологического Форсайта в Республике Казахстан, проводимого АО «Национальный инновационный фонд» в 2011-2012 годах при методологической поддержке ведущей компании в области форсайтных исследований Республики Корея – KISTEP (Корейского института оценки и планирования науки и технологий). Завершающим этапом форсайтных исследований будет написание R&D программ развития критических для Казахстана технологий, а результатом Форсайта – формирование предложений для актуализации Межотраслевого плана развития науки и технологий до 2020 года.

Предположим, что будут выбраны следующие критические технологии:

Технологии экологически безопасной разработки месторождений и добычи полезных ископаемых;

Технологии экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания;

Технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов;

Технологии снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф;

Технологии обработки, хранения, передачи и защиты информации;

Нанотехнологии и наноматериалы;

Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом;

Технологии биоинженерии;

Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии;

Технологии оценки ресурсов и прогнозирования состояния литосферы и биосферы;

Технологии создания мембран и каталитических систем;

Технологии новых и возобновляемых источников энергии.

Кто будет обеспечивать научный задел выбранных критических для Казахстана технологий, кто будет создавать эти технологии? Современная система научных исследований и подготовки специалистов не сможет должным образом обеспечить интеллектуальную основу выбранных технологий. Поэтому в качестве критических для Казахстана технологий следует, вероятнее всего, добавить также технологии получения новых знаний, превращения новых знаний в новые товары и услуги, в том числе промышленные технологии, а также технологии подготовки креативных специалистов.

В данной статье предлагается рассмотреть некоторые аспекты технологии получения новых знаний. Что такое знание? Знание и новая информация идентичны или нет? Какие основные элементы механизма рождения знания?

Известно, что в процессе научной деятельности, по результатам наблюдений и измерений получают факты. Соответствующая обработка и представление полученных фактов в определенном формате рождает информацию. Сопоставление данной информации с известными научными принципами, теориями, представлениями приводит к расширению принципов, теорий, представлений или к противоречию с ними. Так генерируются новые данные. Осмысливание новых данных приводит к рождению новых понятий, теорий, представлений, технических решений – к рождению новых знаний. Таким образом, новая информация и знание не идентичны.  Информация является лишь определенным и необходимым компонентом знания.

Итак, научные факты добываются в процессе наблюдений и измерений. Для организации и проведения современных научных наблюдений и измерений (создание экспедиций, станций наблюдения, в том числе внеземных,  лабораторий, их оснащение приборами, установками, подготовка и комплектование персоналом) требуются огромные средства. Значительные средства затрачиваются и на получение информации и данных, которые, как правило, печатаются в журналах, в монографиях и других изданиях. Однако эти затраты намного меньше, чем затраты на организацию и проведение научных наблюдений и измерений. А средства, затрачиваемые на доступ к новой научной информации и к новым данным, еще меньше. Часто бывает так, что кто-то не проводит научные наблюдения и измерения, не представляет полученные факты в формате информации, не генерирует новые данные, а только по журнальным статьям осуществляет интерпретацию новых данных и формулирует новое понятие, теорию, представление, техническое решение, т.е. создает новое знание. Следовательно, заключительный этап получения знания требует весьма небольших средств, если не брать во внимание подготовку креативного специалиста, способного на основе новых данных создать новое знание.

Креативные специалисты необходимы на всех этапах создания новых знаний, поэтому в США на этот аспект получения новых знаний уделяют особое внимание и путем создания лучших условий собирают со всего мира, включая страны ЕС, творчески одаренных людей.

Вышеприведенная схема получения новых знаний может быть использована для рационального управления наукой на государственном уровне. Так, по некоторым научным направлениям, обеспечивающим безопасность государства, нужно финансировать весь процесс от получения научных фактов до создания нового знания. По другим желательно направить своих ученых в международные научные центры и оплачивать их командировочные расходы и членские взносы. Однако не надо жалеть средств на доступ своих ученых к новой научной информации и к новым данным, т.е. выписывать и переводить на государственный и русский языки все признанные в мировом научном сообществе научные журналы и другие издания, включая электронные, как это было в СССР. И не жалеть средств на подготовку креативных специалистов и на создание им условий для эффективного научного поиска.

А можно ли совместить две технологии: генерации новых знаний и подготовки креативных специалистов? Можно и следует это делать в рамках подготовки докторов философии и докторов по профилю по естественным и техническим наукам.

Главным итогом подготовки доктора по естественным и техническим наукам следует считать, исходя из лучшей мировой практики, публикацию результатов исследований (не менее 2 статей) в журналах с высоким импакт-фактором.  Это условие определяет все остальные компоненты подготовки докторанта. Так, статья с результатами исследований будет принята в журнал с высоким импакт-фактором только в том случае, когда исследования проведены на актуальные темы и на современных экспериментальных установках или с использованием новейших методик, результаты исследований обладают научной новизной, а сама статья написана, как правило, на английском языке.

Кто будет определять перечень журналов с высоким импакт-фактором, в которых в обязательном порядке должны публиковаться докторанты? Думается, что такая задача вполне по силам Комитету науки Министерства образования и науки Республики Казахстан или национальным научным советам, которые создаются в соответствии с Законом РК «О науке».

Таким образом, докторант должен владеть английским языком, быть в курсе научных новинок, работать на современной аппаратуре и владеть современным научным инструментарием. Он должен получить новые знания и донести их до научной общественности. Соответственно, требования к научному руководителю должны быть такого же или более высокого уровня.

Очевидно, что при таком варианте подготовки докторов защита диссертации сведется к обсуждению действительного, а не мнимого вклада докторанта в науку, и результаты защиты не будут нуждаться в дополнительных экспертных оценках и процедурах. Однако такой вариант подготовки докторов в стране приведет к тому, что на первых порах только считанные единицы будут защищать докторские диссертации. Но это будут настоящие ученые, и результаты их исследований войдут в мировую научную копилку и принесут славу Казахстану.

Выбор предлагаемого варианта подготовки докторов потребует совершенно иной организации докторантуры при вузах и научных организациях.  Вуз или научная организация должны будут иметь научные школы, современную научную лабораторную базу, библиотеку, имеющую доступ к разнообразным научным базам данных и к рецензируемым международным журналам на бумажных и электронных носителях. Диссертационные исследования необходимо будет проводить только по актуальным научным проблемам, то есть докторант должен быть исполнителем научного проекта, финансируемого из государственного бюджета или иного источника только на конкурсной основе. Объем финансирования научного проекта должен быть достаточным для зарплаты докторанту на уровне доцента вуза или старшего научного сотрудника научной организации, для участия в научных конференциях за рубежом его самого и его научного руководителя, а также для приобретения необходимого научного оборудования. Иными словами, потребуется концентрация бюджетных ресурсов на небольшом числе научных проектов.

Огромная роль в подготовке докторов отводится их научным руководителям. Во-первых, они должны предложить докторантам для исследования актуальные в научном плане проекты и изыскать источники финансирования для этих проектов. Во-вторых, пригласить и получить согласие быть консультантами (хотя бы для грамотного написания статей) известных зарубежных ученых. Следует отметить, что в этом случае докторанты будут иметь возможность провести исследования в лабораториях, в которых работают научные консультанты. В-третьих, помочь докторантам в проведении исследований, в апробации полученных результатов и их публикации. В-четвертых, найти на все это достаточное время.

Все это будет невозможным без очень сильной мотивации для профессоров и ведущих доцентов быть научными руководителями докторантов. Казахстанских ученых, достаточно хорошо владеющих английским языком, не потерявших вкус к научной работе, можно мотивировать на научное руководство докторантами несколькими способами. Первый – это выделение на научное руководство одним докторантом 12-14 кредит-часов на один учебный год. Отсюда следует, что научное руководство двумя докторантами должно составлять полную годовую учебную нагрузку данного руководителя. Второй – это приоритетное присуждение государственного гранта «Лучший преподаватель вуза» ученым, сумевшим за три года довести до защиты одного докторанта по выше предложенной схеме. Причем оба способа мотивации должны применяться совместно и последовательно. В научных организациях руководители докторантов будут сами вовлечены в реализацию проекта, поэтому они будут мотивированы на получение новых знаний и их обнародование.

Первую реальную аттестацию докторанта можно провести только после двух лет подготовки. К этому сроку должна быть опубликована первая работа докторанта. Если будет публикация, то подготовку можно продолжить, а если нет публикации – прекращать и запретить научному руководителю подготовку докторантов в будущем. Исследования по проекту, конечно, докторанту или его научному руководителю можно будет продолжить и довести работу до защиты, но полностью за свой счет и в свободное от основной работы время.

Предлагаемая схема подготовки докторантов потребует от них и их научных руководителей напряженного труда в течение трех и более лет. Однако этот труд окупится сторицей, так как в случае успеха будут получены действительно  новые знания, которые станут достоянием мировой науки.

Самыми критичными в предлагаемой схеме подготовки докторов являются три момента: подготовка проекта на актуальную тематику, изыскание источника финансирования этого проекта и публикация результатов исследований по выбранной проблематике в журналах с высоким импакт-фактором.

В настоящее время для казахстанских ученых публикация результатов научных исследований по естественным и техническим наукам в журналах с высоким импакт-фактором, пожалуй, не меньшая проблема, чем получение новых знаний. Казахстану, возможно, следует создать несколько журналов мирового уровня на английском языке или переводимых на английский язык, в которых в качестве редакторов и рецензентов работали бы известные зарубежные ученые. Импакт-факторы журналов «Доклады НАН РК», «Известия НАН РК», а также одного-двух университетских журналов необходимо поднять до мирового уровня.

Предлагаемая схема подготовки докторантов должна привлечь и обладателей ученой степени кандидата наук, желающих и могущих заниматься плодотворными научными исследованиями. Их нужно мотивировать на поступление в докторантуру. Во-первых, тем, что стипендия докторанта будет не ниже заработной платы доцента, включая надбавку за ученую степень. Во-вторых, тем, что обладатели ученой степени доктора философии или доктора по профилю будут иметь не менее двух публикаций журналах с высоким импакт-фактором, поэтому получат заметное преимущество в конкурсе на соискание государственного гранта «Лучший преподаватель вуза». В-третьих, у них появляется реальная возможность принять участие в разработке международных проектов, которые становятся все более популярными и востребованными в научном сообществе.

Трудности, связанные с предлагаемой схемой подготовки докторов, очевидны. Некоторые из них лежат «на поверхности», другие не столь заметны на первый взгляд. Предлагаемая схема требует существенного увеличения расходов на подготовку одного докторанта. Докторантам необходима значительная финансовая поддержка для свободного доступа к открытым источникам информации и базам данных, а также для приобретения необходимого научного оборудования и расходных материалов. Расходы будут связаны с увеличением стипендии докторанта, с освобождением научного руководителя от другой учебной нагрузки, с привлечением известных зарубежных ученых для консультирования, с непременным участием докторанта и его научного руководителя в работе международных конференций за рубежом, с приглашением зарубежных ученых для оппонирования диссертаций. Однако альтернативы этой схеме подготовки, видимо, нет.