26 Января 2020 г. Четная неделя

«От Политеха к Физмеху и Физтеху»: лекция Д.Л. Сапрыкина

29 ноября 2019 года в Научно-исследовательском корпусе Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого состоялась лекция Дмитрия Леонидовича Сапрыкина – заведующего отделом ИИЕТ РАН им. С.И. Вавилова, генерального директора ООО «Лаборатория промышленных исследований».

Представляя лектора, проректор по перспективным проектам СПбПУ, руководитель Центра НТИ СПбПУ А.И. Боровков сказал: «Профессиональный взгляд на многие вопросы, связанные с историей Политеха, Физмеха, Физтеха и сопутствующих моментов нам будет чрезвычайно интересен, особенно учитывая, что в феврале этого года мы отметили 120-летие Политехнического университета и совсем недавно – 100-летие со дня основания Физико-механического факультета».

В начале лекции Д.Л. Сапрыкин подчеркнул, что вот уже 120 лет Политех является центром развития русской инженерной мысли и продолжает оставаться таковым. Цель лекции была определена как попытка разобраться в истории, концепциях и философии инженерной мысли и прикладных исследований.

Л. Грэхем, автор широко цитируемой книги «Сможет ли Россия конкурировать?», изданной в 2008 году при поддержке Фонда «Сколково», полагает, что Россия всегда отставала в развитии инновационной промышленности, опиралась на заимствонные с Запада разработки, а собственные научные открытия и изобретения не превращались в полноценные «инновации». То есть разрыв между наукой и промышленностью носит для России фатальный характер. Так ли это? Дмитрий Сапрыкин сделал попытку проанализировать и опровергнуть эту теорию.

Современная система инженерного образования начала складываться во Франции в XVIII веке, затем – в России, Австрии и Германии (и только позднее – в Великобритании и США). На момент создания Политеха в 1899 году в России существовала уже весьма сильная система инженерного образования. В Петербурге уже в первые десятилетия XIX века были созданы военные инженерные заведения (Николаевская академия Генерального штаба, Михайловская военная артиллерийская академия) и Технологический институт, еще раньше были созданы Институт инженеров путей сообщения (1809) и Горный институт. Поэтому в инженерном образовании уже в XIX веке Россия была одним из мировых лидеров.

В связи с появившейся возможностью сопоставлять огромные массивы данных история экономики продвинулась очень далеко, и стало очевидно, что многии ранее распространенные оценки не вполне корректны. Так еще в начале XIX века, во время Наполеоновских войн, российская промышленность по масштабам была на уровне британской, французской и немецкой. Научные и инженерные знания уже тогда стали востребованы востребованы в приложении к задачам отечественной  индустрии.

Еще в 1982 году известный швейцарский экономист Байрох провел переоценку долей промышленности ведущих стран в мировом промышленном производстве, из которой видно, что на протяжении всего XIX российская промышленность относилась к числу крупнейших в мире и ее доля в мировой постоянно росла. Хотя в некоторые периоды некоторые страны (Англия в первой половине XIX века, Германия – во второй половине того же столетия) росли быстрее.

К концу ХIХ века промышленное лидерство захватили Великобритания и США, практически не имевшие развитого инженерного образования (не случайно многие известные американские и английские инженеры учились в континентальной Европе, в том числе, в России). Напротив, Германия превратилась в европейского промышленного лидера в конце XIX века именно благодаря образованию и науке: электротехника, химия, машиностроение, металлургия, оборонная промышленность – все эти области требовали развития именно инженерной мысли.

В конце XIX века руководство страны и интеллектуальная элита Российской Империи были согласны, что нужно идти именно этим, инновационным путем и превратиться в мирового промышленного лидера, развивая отечественную науку и образование.

Так Генерал-инженер Н.П. Петров в 1897 году писал в работе «Типы высшего инженерного образования»: «Когда мы будем иметь хороших профессоров, когда среди наших инженеров будет достаточно много людей с большими научными сведениями и масса других, обладающих, хотя и не очень широкими, но ясными и твердыми знаниями, тогда при даровитости русского народа и наша промышленность может стать столь же самобытною, оригинальною и высокою, как и наша литература».

Россия вышла в европейские лидеры по инженерному образованию. По числу студентов Политех в 1913 году был вторым мировым вузом после Индустриального Университета Иллинойса (США). И если бы в 1913 году составляли рейтинг ведущих инженерных вузов мира по всем показателям в мировом Топ-30 было бы от 8 до 10 российских вузов.

Этот бурный рост инженерного образования в стране опирался на четкую концепцию. Ее сформулировал профессор В.Л. Кирпичев, руководитель (до участия в создании Политеха) Киевского и Харьковского институтов, ученик И.А. Вышнеградского, сформулировал своего рода философскую концепцию, классический идеал инженерного образования, согласно которому инженерное образование от чисто технического, прикладного поднималось до уровня университетского, входя в цикл «свободных искусств». «Инженер» одновременно означало «ученый, практик и художник».

С.П. Тимошенко настаивал на том, что новый тип образования «инженера-исследователя» сложился именно в России в начале ХХ века. «Этот подход позволяет устранить разрыв между чистой, или фундаментальной, наукой и прикладными разработками инженерного плана, – отметил лектор. – Фундаментальная подготовка в области науки и научных исследований должна быть связана с инженерной практикой. И это нужно воплотить в учебный процесс и в практику исследований. Эта мысль появилась не в 1918 году и тем более не в 1945, а еще в конце 1890-х годов».

Позже, обосновывая необходимость создания МФТИ Нобелевский лауреат П.Л. Капица так сформулировал основную идею Физтеха: соединить две компетенции, быть физиком и инженером одновременно. Это соединение – результат школы Политеха – еще в 20-ые годы, когда Капица работал в Кембридже, было необычным и новаторским. По мнению Капицы, инженер должен в равных долях быть теоретиком, художником, экспериментатором и изобретателем.

Прорыв инженерной мысли произошел в России в начале ХХ века, когда была фактически реализована так называемая «тройная спираль». Соединение науки и инженерии в одну спираль была востребована на практике.

Перед Первой мировой войной Российская империя занимала четвертое место в мире (сразу за Германской империей) по числу крупных промышленных предприятий: Россию и Германию опережали только США и Великобритания. «Проблемы были и есть всегда, – подчеркнул лектор. – Но это была крупная промышленность, предъявлявшая крупный спрос на инновации».

Петербургский политехнический институт в первые десятилетия был центром развития мировой научной и инженерной мысли. Здесь сложились новые подходы в исследованиях и преподавании прикладной механики (знаменитый задачник Мещерского, учебники Тимошенко и другие). Здесь и в Петербургском университете в 1907–1917 годы сложились отечественная школа в области физики. Д.С.Рождественский, А.Ф.Иоффе и П.Эренфест собрали вокруг себя группу молодых ученых, в которую входили будущие ведущие советские физики.

Наконец Петербург в те годы был центром становления новой науки о материалах, определившей фундамент инновационного развития промышленности ХХ века.

Окончательно наука о материалах сложилась 1950-е годы в Америке. Там появились факультеты и кафедры, преобразованные из металлургических. Однако ядром новой науки была физическая химия, которой в конце XIX века больше всего занимались в России (В Петербурге, Риге и Дерпте, где работали Д.И. Менделеев, В.Ф. Оствальд, Г.Тамман, Н.С.Курнаков, П.П.фон Веймарн, П.П.Вальден и другие).

Для появления материаловедения нужно было соединить исследования в области физической химии, механики материалов, кристаллографии, химии и физики твердого тела, изучении металлургии, коллоидов, полимеров и эластомеров. Это едва ли не впервые в мире произошло в Петербургском Политехе и в Горном институте в 1907 – 1917 гг. Эти исследования были востребованы бурно развивавшейся в те годы русской металлургической, нефтехимической и резиновой промышленностью, а также в ходе работ по созданию отечественного производства оптического стекла в годы Первой мировой войны. Именно на основе этих исследований 10-ых годов в 20-ые годы А.Ф.Иоффе и Я.И.Френкелем были достигнуты их выдающиеся результаты в области исследований физики твердого тела, полупроводников и дислокаций. К сожалению 1930-е годы, междисциплинарное материаловедческое сообщество распалось, и в СССР отдельно развивались металловедение, наука о полимерах и другие.

Развивались самолетостроение и кораблестроение. В 1912 году появились работы по теории винта Н.Е. Жуковского и его учеников. Расчеты конструкции кораблей и аэропланов проводил, в частности, Тимошенко – он консультировал Балтийский завод, Адмиралтейскую верфь, РБВЗ. Потом в 20-30-ые годы именно по результатам этих работ он читал лекции в СШа, на которых было воспитано целое поколение американских инженеров-механиков.

«Наша промышленность не была самой сильной на тот момент. Однако именно в Российской Империи (и одновременно в Германии) в целом ряде отраслей впервые в мире был проведен опыт масштабного применения фундаментальных научных разработок к конструированию сложных изделий и созданию новых материалов. Это были практически первые примеры практического применения большой науки», – отметил Дмитрий Сапрыкин.

В 1917 – 1922 годах на фоне большой активности в организации новых научных учреждений (создание ГОИ, Физмеха, ФТИ) происходило колоссальное падение промышленного производства. Именно в этот момент наука стала отрываться от промышленной практики. Ученые либо уходили в теорию, либо консолидировались, чтобы донести до властей варианты развития экономики. Восстановление промышленности в середине 20-ых годов было осуществленно главным образом с помощью знаний и энергии инженеров старой школы, в том числе преподавателей и выпускников Политеха. Однако, уже в конце 1920-х годов начался новый поход советской власти против «буржуазных» спецов. Инженеры рассматривались как «враги народа», многие были расстреляны, многие эмигрировали.

В 1930-ом году Политех (также как МВТУ) был разделен на несколько узкоспециальных учебных заведений. В СССР стало преобладать специальное инженерное образование. Но в 40-50-ые годы, в частности благодаря таким выпускникам Политеха как П.Л.Капица, концепция соединения фундаментального знания, общей культуры и прикладных инженерных задач возродилась и в целом была сохранена. После Великой отечественной войны и промышленность и наука переживали подъем и вновь как в начале ХХ века произошла их «встреча» - основа успешных инноваций.

«Не только в послевоенный период, но и раньше у нас были великие эпохи, когда мы определяли мировую повестку развития. Это значит, что такие эпохи могут быть и в будущем, – подвел итог лектор. – И мне кажется, что сейчас начинается подъем. Нам необходимо лет 15-20 спокойного развития, но двигаться надо в правильном направлении. Мысль о том, что мы всегда отставали и нам надо двигаться вдогонку, что инновации не для нас, представляется мне ошибочной. Наши возможности сегодня – залог будущих свершений».