Текст книги "Географическая картина мира Пособие для вузов Кн. I: Общая характеристика мира. Глобальные проблемы человечества"

Автор книги: Владимир Максаковский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 22 (всего у книги 71 страниц) [доступный отрывок для чтения: 26 страниц]

Технический переворот на воздушном транспорте произошел в конце 1950-х – начале 1960-х гг., когда началась эра реактивной гражданской авиации. В 1956 г. на авиатрассы вышел ТУ-104, в 1958 г. – «Боинг-707», в 1959 г. – «Каравелла», и уже вскоре поршневые самолеты были вытеснены турбореактивными и турбовинтовыми. С тех пор развитие гражданской авиации идет по двум главным направлениям: дальнейшего роста скорости и пассажиро(грузо)вместимости.

Средняя крейсерская скорость современных гражданских самолетов составляет 800–900 км/час. В 1970-х гг. были созданы первые модели сверхзвуковых пассажирских самолетов: ТУ-144 в СССР, «Конкорд» в Великобритании и во Франции, «Джумбоджет» в США. Например, ТУ-144 был рассчитан на полеты со скоростью 2500 км/час, на расстояние 6400 км, на высоте 20 км, со 121 пассажиром на борту. Однако кратковременная эксплуатация этих моделей показала их недостаточную рентабельность, и они были временно сняты с производства. Полеты «Конкордов» были возобновлены только в 2000–2003 гг.

Первые широкофюзеляжные самолеты, берущие на борт 300–400 пассажиров и 15–20 т груза, были созданы в США («Боинг-747») и в Западной Европе (европейский аэробус А-300) в 1970-х гг. С 1980 г. в СССР стал эксплуатироваться аэробус ИЛ-86 на 350 мест. Были созданы также самолеты с рекордной грузовместимостью: АН-124 «Руслан» и АН-225 «Мрия» («Мечта»). Первый из них способен поднимать до 150 т грузов при взлетной массе 405 т, второй – 250 т грузов при взлетной массе 600 т. В последние годы американские и европейские компании активизировали работу по повышению пассажировместимости самолетов. В 2007 г. концерн «Эйрбас индастри» ввел в эксплуатацию новый пассажирский лайнер, котоырй может одновременно принять на борт 853 человека! Свой первый рейс он совершил в ноябре того же года по маршруту Сингапур—Сидней.

В связи с тем, что мировая потребность в воздушных перевозках на большие расстояния к 2000 г. удвоилась, а к 2020 г., по прогнозам, увеличится еще в два раза, зарубежные и российские ОКБ вернулись к разработке проектов сверхзвуковых лайнеров, рассчитанных на перевозку 200–300 пассажиров на расстояние 10–14 тыс. км.

Новые техника и технологии, в особенности информационные, во многом совершенно преобразили отрасли не только материального производства, но и непроизводственной сферы. Ныне такие технологии уже очень широко применяются при обработке банковской и коммерческой информации и формировании цен, при анализе рыночной конъюнктуры и организации маркетинга, при разного рода туристических операциях, в розничной торговле, страховании и т. д.

Но в наибольшей мере революция в непроизводственной сфере проявилась в развитии инфрамационно-коммуникационных технологий (ИКТ),т. е. технологий сбора, хранения, обработки и передачи информации. Теперь ИКТ пропитывает всю нашу жизнь.

Положение России в области техники и технологий можно назвать двойственным. С одной стороны, ей принадлежит приоритет во многих выдающихся открытиях и изобретениях (непрерывная разливка стали, технологии производства синтетического каучука и др.), часть из которых оказалась более востребованной за рубежом. С другой стороны, в кризисные 1990-е гг. позиции страны в области техники и технологий, особенно новейших, были значительно ослаблены, так что сохранить удалось только некоторые из прежних достижений.

Но в начале XXI в. сфера ИКТ в России стала развиваться очень высокими темпами. Уже ¹/ ₄всех российских семей имеет домашние компьютеры, быстро растет число пользователей Интернета. На очереди – высокоскоростной Интернет, мобильное телевидение, видео-вызов и другие новейшие нормы услуг. Все это – результат эффективной государственной политики в сфере ИКТ, успешной реализации ряда крупных проектов.

65. Компьютеризация и комплексная автоматизация

Уже говорилось о том, что ЭВМ следует считать одним из главных (если не главнейшим) символов современной НТР. В самом деле, за несколько последних десятилетий электроника буквально вторглась в человеческую деятельность, а компьютеризацияпроизводственной и непроизводственной сфер в той или иной мере охватила уже весь мир. В развитых странах компьютер стал такой же естественной принадлежностью быта, как телефон или телевизор.

Поэтому по степени революционного воздействия электронику иногда сравнивают с такими эпохальными явлениями человеческой цивилизации, как овладение огнем, использование энергии пара, изобретение электричества, расщепление атомного ядра.

Электроника зародилась еще в начале XX в. в составе электротехники. После же начала НТР и изобретения ЭВМ она превратилась в самостоятельную отрасль производства. Благодаря исключительно высоким темпам роста (в 1960– 1980-е гг. на 12–15 % ежегодно) эта отрасль за относительно короткие сроки увеличила выпуск продукции в 40–50 раз. Одновременно в общих чертах сложилась и ее география: лидирующее положение в ней, как и можно было ожидать, заняли США, Япония и Западная Европа. Затем в эту группу вошли также НИС Азии – Республика Корея, о. Тайвань, Сингапур и некоторые другие, где электроника стала главной отраслью международной специализации. Впрочем, и в таких странах с многоотраслевой экономикой, как США и Япония, доля электроники во всем машиностроении уже в середине 1990-х гг. достигла 40–45 %.

В структуре электроники принято выделять четыре группы подотраслей: 1) производство профессиональной аппаратуры (ЭВМ, оборудование связи, электро– и радиоизмерительные приборы и др.); 2) производство бытовой аппаратуры; 3) производство военной и космической аппаратуры; 4) производство электронных компонентов, т. е. комплектующих изделий, которые необходимы для всех перечисленных видов машин и оборудования.

По производству профессиональной аппаратурымировым лидером были и остаются США.

Именно в США, в Пенсильванском университете, в 1946 г. создали первую в мире ЭВМ. Имевшая 18 тыс. ламп, она занимала 200 м ²и весила 30 т, хотя производила «всего» 5000 операций в секунду. Это была, можно сказать, предыстория мировой электроники, опиравшейся еще на радиолампы. После перехода на транзисторы, а затем на все более усложнявшиеся интегральные схемы и микропроцессоры, одно за другим появились второе, третье, четвертое поколения ЭВМ. Их быстродействие возрастало чрезвычайно высокими темпами: сначала до 200 тыс. (второе поколение), затем до 2 млн (третье поколение), 100 млн (четвертое поколение) и 100 млрд (пятое поколение) операций в секунду. В самом конце 1990-х гг. в США был создан суперкомпьютер, объединяющий в себе 9632 (!) процессора, имеющий более 600 Гбайт оперативной памяти и общую производительность в 3,2 трлн операций в секунду. В начале XXI в. общая производительность суперкомпьютера, созданного в США, была доведена до 7,2 трлн операций. Японцы сконструировали суперкомпьютер с 5100 микропроцессорами, который может производить 35,6 трлн операций в секунду.

В 1980—1990-е гг. на американские корпорации приходилось 40 % всех мировых инвестиций в компьютеризацию. Они расходовали на компьютерные технологии вдвое больше средств, чем европейские компании, и в восемь раз больше, чем в среднем все страны мира. В наши дни именно США достигли самого высокого уровня электронизации общественной и личной жизни. В результате страна прочно заняла первое место по размерам компьютерного парка и его мощности. В середине 1990-х гг. доля США в мировом компьютерном парке составила 43 %, тогда как следующей за ней Японии – 7 %. То же относится и к удельным показателям (табл. 68).

Во вторую десятку стран по этому показателю входят Сингапур, Австрия, Норвегия, Япония, Германия, Франция, Республика Корея, Ирландия, Исландия, Новая Зеландия.

К этому можно добавить, что и количество компьютеров из расчета на одного занятого в США в несколько раз больше, чем в Западной Европе или Японии. И то, что из 20–25 крупнейших компьютерных компаний мира (а всего таких компаний более 1000) примерно половину составляют американские. Среди них особо выделяются: ведущий производитель компьютеров в мире компания ИБМ, главный производитель микропроцессоров компания «Интел», господствующая на рынке программного компьютерного обеспечения компания «Майкрософт», основанная и возглавляемая самым богатым человеком планеты Биллом Гейтсом, личное состояние которого в 2000 г. превышало 60 млрд долл. На этом фоне рейтинг японских («Фуцзицу», НЭК) и западноевропейских («Филипс» и др.) компаний оказывается все же более низким.

Таблица 68

ПЕРВЫЕ ДЕСЯТЬ СТРАН МИРА ПО КОЛИЧЕСТВУ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ ИЗ РАСЧЕТА НА 1000 ЖИТЕЛЕЙ 2005 Г.

В производстве бытовой аппаратурыход научно-технических достижений также можно проследить достаточно отчетливо. Так, в 1960-е гг. выпускались черно-белые телевизоры, транзисторные радиоприемники, катушечные магнитофоны; в 1970-е гг. появились цветные телевизоры, электронные калькуляторы и часы, кассетные магнитофоны, электронные игрушки и игры, персональные ЭВМ; в 1980-е гг. – видеомагнитофоны, видеокамеры, радиотелефоны; в 1990-е гг. этот ассортимент еще более усложнился. Что же касается соотношения сил в этой сфере, то в ней лидируют Япония и НИС Азии (по 45 % мирового производства), тогда как доля США невелика. Япония и НИС Азии добились наибольших успехов и во внешней торговле бытовой электроникой, которая ныне известна во всем мире.

По производству военной и космической аппаратурыпервое место в мире с большим отрывом от других стран удерживают США. Ав производстве электронных компонентов(транзисторы, диоды, интегральные схемы, дисплеи, конденсаторы, реле, печатающие установки) лидируют Япония и НИС Азии, хотя доля США в их производстве достигает 1/4.

С электронизацией непосредственно связано и второе важнейшее направление технико-технологических преобразований, а именно – комплексная автоматизация. Качественно новый ее этап начался с появлением микроЭВМ. На их основе были созданы микропроцессоры – микроэлектронные логические устройства, которые могут быть встроены в любой механизм, чтобы управлять его работой. Начало этой микропроцессорной революциибыло положено в 1971 г., когда в США появился первый такой прибор. В 1980 г. в мире действовало уже 250 млн микропроцессоров, а ныне их парк исчисляется многими миллиардами. Появление микропроцессоров, в свою очередь, вызвало к жизни целый ряд новых производств и даже отраслей.

К числу важнейших из них относится робототехника. Первый промышленный робот был установлен в 1961 г. на автомобильном заводе концерна «Дженерал Моторс», после чего их производство стало быстро расти. Только в 1980–1990 гг. мировой парк промышленных роботов увеличился с 20 до 400 тыс. штук, в 1995 г. достиг 650 тыс., а к 2000 г. превысил 1 млн штук. Основными сферами применения роботов стали сварка, резание, прессовка, нанесение покрытий, зачистка, полировка. Особенно широкое применение они нашли в отраслях с поточным, конвейерным производством, а также для работы в опасных и вредных для человека условиях.

Первое место и по производству, и по размерам парка роботов занимала и занимает Япония. Роботы в эту страну были завезены в 1967 г. из США, а в следующем году здесь началось их собственное производство. Уже в начале 1990-х гг. парк промышленных роботов в Японии превысил 300 тыс. штук, что составило 60 % общемирового парка, тогда как на всю Западную Европу приходилось 20, а на США – всего 8 % этого парка. По числу промышленных роботов из расчета на 10 тыс. занятых в промышленности Япония опережала США в 10 раз. К тому же значительную часть продукции своей робототехники Япония отправляла на экспорт, тогда как на рынке США 70 % всех роботов имели иностранное происхождение. Правда, к концу 1990-х гг. темпы развития японской робототехники несколько замедлились, в результате чего ее доля в мировом парке роботов сократилась до 50 %. В 2005 г. в пятерку ведущих стран входили Япония (350 тыс.), Германия (135), США (130), Италия (70) и Франция (45 тыс. роботов).

Хотя обычно пишут о промышленных роботах, нужно иметь в виду, что применение роботов давно уже вышло за рамки этой отрасли хозяйства. Роботы все шире используются на транспорте, в складском хозяйстве, при переработке промышленных и бытовых отходов, на дорожных работах, при освоении богатств океанского дна, в космосе, а также в сельском хозяйстве (роботы – стригали овец в Австралии). Большие возможности для их применения открывает и непроизводственная сфера. Роботы используют противопожарная служба, служба ликвидации последствий аварий и стихийных бедствий, их применяют в строительстве, в здравоохранении (включая проведение сложных операций).

Еще одна важная сфера применения микропроцессоров и роботов – гибкие производственные системы (ГПС), являющиеся наиболее эффективным средством комплексной автоматизации производства. Эти системы позволяют быстрее переналаживать производство и переходить на выпуск новой продукции, особенно при серийном выпуске изделий. Они дают возможность технике в течение определенного времени работать в режиме «безлюдного» производства, создавать обрабатывающие центры и целые заводы-автоматы.

В начале 1990-х гг. в мире уж действовало 1200 таких ГПС, из которых на долю Японии приходилось 20 %, США – 17, Великобритании – 10, ФРГ – 9, Франции – 9, СССР – 7, Италии и Швеции – по 4,5 %. К 2000 г. количество металлообрабатывающих станков с ручным управлением должно было сократиться до 25–30 %, тогда как число многоцелевых станков с числовым программным управлением (ЧПУ), большинство из которых встроено в ГПС, и автоматических линий – возрасти.

На рубеже XX–XXI вв. перспективы компьютернизации связывают в первую очередь с принципиально новыми видами компьютеров – квантовыми, молекулярными, оптическими, биокомпьютерами и др.

Россия в последние десятилетия утратила многие ранее завоеванные позиции в области электронизации, робототехники, использования ГПС. В результате уже в середине 1990-х гг. ее компьютерный парк уступал парку США более чем в 60 раз. По доле в мировом компьютерном парке (0,7 %) она находилась на 16-м, а по показателю обеспеченности компьютерами на 100 человек (7 штук) – на 34-м месте в мире. Количество производимых компьютеров в стране не только не возросло, а уменьшилось в несколько раз; выпуск промышленных роботов и вовсе был прекращен. Только к концу 1990-х гг. в этой отрасли стал намечаться некоторый перелом к лучшему. В 2001 г. был создан компьютер, способный производить 1 трлн операций в секунду.

66. Биотехнология и биоиндустрия

Под биотехнологиейпонимают совокупность методов и приемов использования живых организмов, биологических продуктов и биотехнических систем в производственной сфере. Иными словами, биотехнология применяет современные знания и технологии для изменения генетического материала растений, животных и микробов, способствуя получению на этой основе новых (зачастую принципиально новых) результатов. В литературе достижения биотехнологии за последнее время часто называют научно-техническим прорывом, биореволюцией,и это не преувеличение.

Можно согласиться и с теми учеными, которые, пусть несколько условно, подразделяют биотехнологию на «старую» и «новую».

«Старая» биотехнологиязародилась очень давно, на основе традиционных микробиологических производств, в особенности бродильных. Процесс сбраживания с помощью микроорганизмов при хлебопечении, виноделии, пивоварении, сыроварении, получении сиропов, молочнокислых продуктов, силосовании кормов был известен еще в древности. В XX в. биотехнология получила дальнейшее развитие, преимущественно в недрах химической промышленности, главным образом ее фармацевтической подотрасли (производство антибиотиков и пр.).

«Новая» биотехнология– это типичное порождение НТР, вызванное к жизни ее достижениями второй половины XX в. Она опирается на инновации и в химических технике и технологиях, и в электронике, и в микробиологии, и в биохимии, и в генетике, да и в других научных направлениях. В сферу «новой» биотехнологии входит также генетическая и клеточная инженерия,имеющая целью создание новых, высокоэффективных организмов с заранее заданными свойствами путем непосредственного изменения генетической системы тех или иных организмов.

Сферы применения биотехнологии ныне очерчены уже достаточно определенно. В посвященном биотехнологии разделе принятой на Конференции в Рио-де-Жанейро (1992) «Повестке дня на XXI век» названы десять таких целей. Эконо-мико-географ Н.В.Алисов, один из немногих представителей этой ветви географии, проявивших интерес к проблемам биотехнологии, выделяет шесть главных областей ее применения.

Во-первых, это повышение продуктивности сельскохозяйственного производствапутем внедрения методов генной инженерии в растениеводство и животноводство и защиты культурных растений и домашних животных от болезней и вредителей.

Из методов генной инженерии в данном случае следует прежде всего назвать клонирование(от греч. klon – ветвь, отпрыск), т. е. бесполое размножение клеток растений и животных.

В 1990-е гг. произошел взрыв интереса к клонированию, который уже привел к определенным практическим результатам. В 1997 г. весь мир облетела весть о рождении в Шотландии первого клонированного млекопитающего – овцы Долли. В 1998 г. в США методом клонирования был выведен теленок, также явившийся полной копией матери. В том же году в Японии были получены клонированные телята-двойняшки, и японские ученые объявили, что в течение ближайших десяти лет в стране появится в продаже клонированная говядина. Работы по трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота ведутся и в некоторых других странах. Одновременно продолжаются исследования в области рекомбинации ДНК для модификации сельскохозяйственных культур.

Болыпое значение имеет также другое направление биотехнологии – защита культурных растений от болезней и вредителей. Уже разработаны новые виды биопестицидов, биофунгицидов и биоинсектицидов, безопасные для человека и окружающей среды и избирательно действующие на сельскохозяйственные культуры. То же относится и к биоудобрениям, созданным, например, с помощью бактерий, улавливающих и усваивающих азот из воздуха. Благодаря их применению усиливается сопротивление сельскохозяйственных культур болезням и вредителям, что позволяет уменьшить потребности в химических пестицидах. Одновременно ведутся работы, направленные на увеличение почвенного плодородия и повышение степени усвоения растениями питательных веществ.

Во-вторых, это расширение возможностей получения продуктов питания.В этом случае имеется в виду расширение ассортимента и улучшение качества продовольственных продуктов, а также удешевление исходного сырья, используемого в пищевкусовой промышленности. Применение методов биотехнологии позволяет лучше сбалансировать содержание в продуктах питания белков, жиров и углеводов. Наиболее ярким примером такого рода может служить изготовление глюкозно-фруктовых сиропов из крахмалосодержащего сырья низкого качества, получившее уже довольно широкое распространение.

При этом в оценках целесообразности и допустимости внедрения новых продуктов Северная Америка и Западная Европа различаются довольно сильно. В США и Канаде происходит быстрая коммерциализация биотехнологических открытий, а доводы о необходимой предосторожности чаще всего отвергаются со ссылкой на отсутствие этого принципа в международном праве. В Западной Европе, напротив, делают акцент именно на предосторожности, необходимости прохождения новыми продуктами и добавками достаточного цикла экспертиз. Официальные власти и общества потребителей настаивают там на обязательном включении в этикетки товаров сведений об их генетической чистоте или о присутствии в них генетических мутантов.

В-третьих, это увеличение энергетических ресурсов.Имеется в виду использование микроорганизмов для получения энергии из биомассы, причем как в газообразном (биогаз), так и в жидком (этиловый спирт) виде. Развитие этого направления позволяет использовать огромные и все время возобновляющиеся ресурсы биомассы, а также обеспечить дополнительные меры по охране окружающей среды. Использование соответствующей техники (биогенераторы) можно считать уже вполне освоенным делом.

В-четвертых, это разработка биотехнологическими методами полезных ископаемых.Здесь имеется в виду подземное выщелачивание, уже применяемое при разработке залежей меди и некоторых редких металлов. Считается также, что с помощью микроорганизмов можно повысить пластовое давление и тем самым увеличить отдачу нефтяных пластов.

В-пятых, это получение новых лекарственных средствдля нужд медицины и ветеринарии. Современной биотехнологией уже накоплен опыт в производстве разного рода вакцин, антибиотиков, гормонов и т. п.

В-шестых, это защита окружающей среды биотехнологическими методами.В данном случае имеются в виду промышленная бактериальная очистка сточных вод, утилизация промышленных и коммунальных отходов, в том числе отходов органической химии и мест утечки нефти и нефтепродуктов при помощи более дешевых и эффективных, чем традиционные, методов.

В эпоху НТР на основе биотехнологии возникла и получила значительное развитие биоиндустрия, которую приводят в качестве примера новейшего инновационного производства, хотя в единую цельную отрасль она пока не сложилась. Биоиндустрия стала одним из самых наукоемких и одновременно капиталоемких направлений, обеспечивающих тесную связь науки и производства, привлекающих не только крупный, но также мелкий и средний бизнес.

Наибольшее развитие биоиндустрия получила в США, Японии, странах Западной Европы. Эпицентр ее, можно сказать, находится в США, где биоиндустрия, как и биотехнология, развивается преимущественно в сфере частного бизнеса. Ныне в США насчитывается более 1500 биотехнологических компаний с численностью занятых непосредственно в области биотехнологий, превышающей 200 тыс., а вместе с косвенно занятыми в этой сфере – 500 тыс. человек. По сумме продаж первое место среди них с большим отрывом занимают фармацевтические компании. При этом наибольшие успехи достигнуты в производстве глюкозно-фруктовых сиропов, что позволяет бороться с широко распространенным в стране диабетом и сократить потребление сахара на душу населения.

Большое развитие биоиндустрия получила и в Японии, где она в гораздо большей степени поддерживается государством. Продукцию биоиндустрии используют здесь в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве, рыболовстве, пищевкусовой промышленности (рисовая водка, пиво, вино, уксус, соевый соус и др.), а также в энергетике и для охраны окружающей среды. Примерно то же можно сказать и о Западной Европе, где по уровню развития биоиндустрии выделяются Германия (здравоохранение, охрана окружающей среды), Франция (фармацевтика, парфюмерия и косметика, пищевые продукты) и Великобритания (лекарственные препараты, продукты питания). Из развивающихся стран в этот перечень входят Бразилия (этиловый спирт) и Аргентина (глюкозно-фруктовые сиропы). Особого упоминания заслуживают также Китай и Индия, где действуют миллионы генераторов по производству биогаза.

Нельзя не отметить и того, что развитие биотехнологии и биоиндустрии породило ряд сложных проблемне только экономического, но и социального, и морально-этического плана.В первую очередь это относится к генной инженерии. Достаточно вспомнить, что после клонирования овцы Долли вопрос об экспериментах подобного рода поднимали даже на заседании Генеральной Ассамблеи ООН. В начале 2000 г. в Монреале представители более 130 стран мира поставили свои подписи под специальным протоколом о биологической безопасности в связи с выпуском генетически измененных продуктов. Этот протокол дает странам право запрещать ввоз таких продуктов и вводит судебную ответственность в тех случаях, когда их потребление наносит вред людям или окружающей среде. А вопрос о клонировании людей вообще рассматривается совершенно особо, вызывая большие споры. Недавно папа римский в специальной энциклике осудил клонирование человеческого эмбриона. За полный запрет клонирования выступил президент США Дж. Буш. В Европе была принята специальная Конвенция о биоэтике. Однако в некоторых странах (Италия) первые опыты по клонированию человека уже проведены.

Россия в составе СССР добилась довольно значительных успехов на некоторых направлениях биотехнологии и биоиндустрии. В стране было создано крупное микробиологическое производство. Большое развитие получила фармацевтическая промышленность. Генную инженерию использовали в сельском хозяйстве и пищевкусовой промышленности. Но в 1990-х гг. все эти отрасли и производства вступили в стадию резкого спада, что привело к замещению значительной части отечественной продукции импортной.