В Україні
Відвідуючи alma mater: про творчу наснагу і погляд у майбутнє інженерної школи
Олександр СОСНІН, доктор політичних наук,
професор Інституту держави і права
імені В. М. Корецького НАНУ,
заслужений діяч науки і техніки України
Характерною рисою розвитку цивілізації в ХХІ столітті став стрімкий прогрес у використанні новітніх наукових знань та інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) в реальних секторах економіки. Особливої якості він набуває в хімічній і нафтопереробній промисловості, металургії, а сьогодні — і в переробці та утилізації відходів виробництв та процесів життєдіяльності суспільства, оскільки відвали промислових підприємств у світі, й в Україні, зокрема, становлять суттєву загрозу для екології й одночасно є безцінним сировинним ресурсом для їх роботи.
Розробка новітніх технологій переробки й утилізації промислових та побутових відходів посідає окреме місце в програмах науково-технічного розвитку всіх країн світу, перетворюючи утаємничену магію хіміків на великотоннажні виробництва. Багато дослідників цілком обґрунтовано пояснюють свої досягнення набутим за допомогою комп’ютерної техніки відчуттям нанорозмірів при створенні продуктів із складними багатофункціональними і заздалегідь заданими властивостями. Все це вимагає від інженерно-технічних працівників та управлінців нових і більш глибоких знань про сучасні фізико-хімічні технології, здатних на молекулярному рівні в процесі синтезу або деструкції перетворювати фундаментальні властивості повітря, води, відомих і маловідомих речовин органічного й неорганічного походження, розміщених в них і в мінералах землі, на корисні для людини речі.
Економіка знань як інноваційний напрям розвитку суспільства
Зрозуміло, що пріоритетними й найбільш прибутковими напрямами сьогодні є біотехнології, щоправда, і традиційні хімічні технології не втрачають своєї актуальності, перетворюючись в економіку знань. Про неї останніми роками багато говориться як про принципово новий напрям інноваційного розвитку країн. Цим терміном визначають таку модель економіки, за якої систематизована змістовна інформація та знання людини стають головним си стемоутворюючим, найціннішим і стратегічно важливим ресурсом. Відзначити, що хімічна промисловість завжди була такою, глибоко інтегруючи науково-технічні знання, і, до того ж, по широкому фронту, коли виникає вагомий і принципово важливий для розвитку науки і техніки синергетичний ефект їх взаємного проникнення при спільному використанні, який постійно підсилюється за рахунок інноваційних факторів.
Відомо, що вибуховий інтерес до технологій фізико-хімічних перетворень речовин, які традиційно уособлюють хімічну промисловість, з’явився із початком ХХ століття, зокрема, при вирішенні життєво важливих проблем оборонної промисловості (виробництво різних видів вибухівки), синтетичного палива, каучуку, текстильних матеріалів, органо-мінеральних добрив і засобів захисту рослин… Високі технології дедалі більше набирають ваги й особливого статусу в структурі реальної економіки усіх розвинених країн. Кваліфікований оператор здатний сьогодні за допомогою відповідної сенсорної техніки й маніпуляторів достатньо вільно вибудовувати найскладніші ланцюги не сумісних між собою за хімічними властивостями молекул різних хімічних елементів. Такі матеріали використовуються, наприклад, в хімічній, біохімічній або фармацевтичній промисловості в якості каталізаторів чи виключно «тонких» фільтрів, мембран тощо.
Найближчими роками світовий ринок біотехнологій зросте вдвічі, тобто з 400 млрд в 2018 році до 727 млрд доларів вже у 2025 році. Сьогодні 90% виробництва всіх біотехнологічних продуктів у світі відносять до медицини і охорони здоров’я, а саме такими є розробки нових ліків і вакцин. Зрозуміло, що найбільший ринок біотехнологій, як і фармацевтики, знаходиться сьогодні в США, де створюється половина світового обсягу біопродукції для охорони здоров’я. Високі показники демонструє Європейський Союз, новою «точкою зростання» стає Китай.
Окремо стоять виробництва мінеральних добрив як джерело різних поживних елементів для рослин і покращення властивостей ґрунту, насамперед, азоту, фосфору і калію, а потім кальцію, магнію, сірки, заліза. Всі ці елементи відносяться до групи макроелементів (від гр. macros — великий), оскільки поглинаються рослинами в значних кількостях. Крім того, рослинам необхідні й інші елементи — вони поглинаються в невеликих кількостях, їх називають мікроелементами (від гр. mіcros — маленький). До мікроелементів належать марганець, бор, мідь, цинк, молібден, йод, кобальт тощо. Всі мінеральні елементи беруть участь у складних перетвореннях органічних речовин, що утворюються в процесі фотосинтезу, який дає нам для споживання зерно, стебла, листя, квітки, плоди землі й дерев.
Дослідження проблем фізико-хімічних перетворень і хімічно-технологічної складової в усіх різновидах промисловості в сучасному світі постійно поглиблюються, а їх вирішення спирається, насамперед, на високоякісну фахово орієнтовану освіту й право громадян на використання інформації, нагромадженої людством в процесі науково-технічного розвитку. В умовах зростаючих функціональних можливостей новітніх комп’ютерних систем збирання, обробки, зберігання й захисту інформації як інтелектуальної власності, питання щодо володіння інформацією стає трендом і виключно важливою функцією інженерно-технічної освіти. Без цього вона стає неможливою в електронну добу, а тому найважливішою справою стає створення ефективної системи підготовки наукових та інженерно-технічних кадрів для потреб розвитку реальної економіки в глобальному вимірі потреб. Це, безумовно, виключно складне для нашої країни завдання, оскільки інженер — це професія, яка об’єднує талант, хист і жагу до перетворення наукових гіпотез і знань в креслення реальних машин і апаратів та технологічних регламентів їх виготовлення і застосування.
КПІ: перепустка у світ високих технологій
Ми звикли вважати вдалим прикладом системного підходу до організації інженерно-технічної освіти та науково-освітньої діяльності взагалі створення в 1898 році за ініціативою цукрозаводчиків нашого краю Київського політехнічного інституту (КПІ). Тоді він мав чотири відділення — механічне, хімічне, інженерно-будівельне та сільськогосподарське. Залучивши до справи видатних науковців Російської імперії, сам Д. І. Менделєєв приймав іспити у першого випуску інженерів КПІ, вони забезпечили високий рівень вимог до інженерної освіти.
З 1899 року в інституті розпочався рух за створення повітроплавного відділення, але не все вдалося — з появою у Москві більш потужної школи авіабудування М. Жуковського, найбільш талановиті вихованці, серед яких були С. Корольов, О. Мікулін, А. Люлька та інші, покинули КПІ, реалізувавши себе в різних проектах ХХ століття. І, разом з тим, інститут, якому було довірено передати людям оновлені знання, завжди був для своїх вихованців надійним стартовим майданчиком в житті…
Із набуттям хімічною промисловістю дедалі високого статусу в структурі економіки України тісно пов’язано й становлення кафедри машин и апаратів хімічних та нафтопереробних виробництв (МАХНВ), як й інженерно-хімічного факультету НТТУ. Засновуючи в КПІ (у далекому 1928 році) кафедру МАХНВ, перший її керівник, член-кореспондент АН УРСР, доктор технічних наук, професор Василь Юхимович Васильєв і його однодумці далекоглядно заклали у навчальні плани величезний спектр наук, які студентам потрібно було опанувати в процесі навчання і становлення інженера індустріальної епохи. Можна сказати, що диплом, який отримував випускник кафедри, був завжди його нематеріальним активом на все життя — перепусткою у глобальний світ високих технологій хімічної, фармацевтичної і харчової промисловості. Орієнтація на динамічний розвиток кафедри й високу фаховість її вихованців була б неможливою без зусиль викладачів інших кафедр КПІ — професора О. М. Алабовського (теплофізика), Н. О. Венцель (опір матеріалів), Й. М. Могильного і А. М. Хаскіна (креслення), С. П. Мечева (науковий комунізм)…
Мені, скажімо, запам’яталися лекції доктора технічних наук, професора Йосипа Ілліча Чорнобильського. Він очолив кафедру в 1945-му і був її завідувачем протягом 28 років. Й. І. Чорнобильський не тільки вперше теоретично обґрунтував застосування у хімічній промисловості енергоощадних технологій на випарювальних установках компресорів високого тиску пари, в сушильних агрегатах та при переробці полімерів, він створив в КПІ наукову школу «Процесів та апаратів у хімічній технології», яка увійшла до трійки провідних наукових шкіл СРСР у галузі хімічного машинобудування. Основні напрями наукової школи професора Чорнобильського в подальшому розвивали професори Р. Я. Ладієв, О. Н. Півень, Є. Г. Воронцов, Ю. Ю. Лукач і продовжують розвивати й нині В. М. Марчевський, Я. М. Корнієнко.
На кафедрі сформовано науковий напрям — вивчення теплообміну в промисловому обладнанні та створення на основі теоретичних і експериментальних досліджень нових машин і апаратів хімічних виробництв, а саме теплообмінників та випаровувачів, обладнання для переробки полімерів, сушарок та грануляторів, пиловловлюючих пристроїв й фільтрів. Змістовну науково-технічну інформацію професори інституту, зазвичай, спочатку адсорбують із глобального інформаційного простору, доповнюють і структурують її в системі загальних знань щодо характеристик матерії або явищ й в результаті їх інтелектуальної інженерно-технічної та науково-освітньої діяльності з’являються ідеї щодо створення нових знань і технологій виробництва потрібної продукції. Наукова та навчальна частини дисциплін має ще сформуватися, однак складатися вони будуть обов’язково з інформаційного та інноваційного блоку.
Незаперечним є те, що вихованець інженерного університету повинен мати більш глибокі знання щодо правил створення й розпорядження інтелектуальною власністю як ресурсом власного розвитку і розвитку країни в цілому, стати основою формування нової якості знань, умінь та навичок. Така робота має бути інституціалізованною, класифікованою і внесеною до навчальних програм всіх інженерно-технічних професій.
Безумовно, студенти повинні мати уявлення про вартість інформаційних ресурсів, від цього залежить їх ставлення до захисту своїх знань. Взагалі за умов сьогодення важливою функцією сучасної інженерної вищої школи стає вивчення комплексу наук щодо комерціоналізації інформаційних ресурсів, оскільки вони стають ареною зухвалих і непримиренних «баталій» між компаніями й навіть державами, що, власне, і вимагає термінової зміни всієї системи підготовки інженерно-технічних кадрів, як, до речі, і юристів, лікарів — усіх спеціалістів, які потрібні на світовому ринку праці.
У сучасних умовах робота з науково-технічною інформацією в багатьох країнах віднесена до основних пріоритетів і знаходиться в полі зору державного управління. У США, Японії, Китаї, Індії, інших країнах існують чіткі схеми державного управління інформаційними системами, збору та розповсюдженням наукової та науково-технічної інформації і створення умов для забезпечення зручного доступу до неї. Країни СНД (Росія, Білорусь, Казахстан) останнім часом також приділяють цій сфері достатньо уваги. Так, у Білорусі вирішено питання фінансування розвитку НТІ як окремої сфери у розмірі 5% видатків на науку, у Казахстані її розвиток здійснюється шляхом затвердження й фінансування п’ятирічних цільових науково-технічних програм тощо. В Україні теж здійснюється інформаційне забезпечення користувачів науково-технічною інформацією, але через відсутність в управлінні чіткого державного контролю і координації діяльності ще не забезпечено нових умов до визначення і формування інтегрованого інформаційного ресурсу для належного супроводження наукової та науково-технічної діяльності. Відсутня й зрозуміла система щодо фінансового забезпечення стандартизації та міжнародного співробітництва.
Спочатку теорія, а потім — практика
Розширення міждисциплінарного фактору в науковоосвіт ньому процесі інженерної школи лежить через більш глибоке вивчення гуманітарних наук — психології, соціології та правознавства, зокрема. Слід наголосити на важливості їх викладання в політехнічному середовищі, в якому отримують знання. Інженерно-технічні знання дають нам знання теорем, формул й інших постулатів, уміння читати й виконувати складні креслення, які відповідно до формули — «спочатку теорія, а потім — практика», складають основу мислення інженера. Обсягу традиційно отримуваних у технічному університеті донедавна знань вистачало для розуміння засад «механістичної», так би мовити, прикладної моделі наукового знання, яке передбачає чіткий поділ фундаментальної та прикладної науки. Однак зростаюча роль предметності інноваційних засад в глобальному інформаційно-комунікативному просторі національних центрів генерації і розподілу та зберігання інформаційних ресурсів змушує дедалі прискіпливіше звертати увагу на політико-правові проблеми. Сьогодні основним викликом людству стає здатність до опанування законів еволюції та прийняття відповідальності, як на локальному, так і глобальному рівні.
Гуманітарні науки (особливо — філософія) змушують набувати навички критичного мислення. Філософія, спираючись на знання багатьох наук, досягнень логіки та методології, змушує запитувати/визначати послідовно аргументи й обґрунтованість застосованих рішень, стимулює інноваційне мислення і дії. Як приклад наведу байку про те, як один німецький професор, викладаючи теорію права «завалив» весь курс на іспиті, запропонувавши студентам таке завдання: як вирішити тяжбу двох сусідів про те, що гілки яблунь в саду одного з них нависали над клумбами з тюльпанами іншого, і яблука, падаючи, ламали тендітні квіткові стебла. Одна частина студентів стала на бік любителя тюльпанів, а інша захищала садівника. Всі разом блиснули глибокими знаннями тонкощів законодавства, але в підсумку з’ясувалося, що яблука падають восени, а тюльпани квітнуть навесні. Тобто, ситуація, яку сконструював професор, в реальності була неможливою. Всі протести професор відкидав — здоровий глузд треба включати перш, ніж згадувати статті й параграфи закону.
У період минулих «золотих десятиліть» інженер, вчений і кваліфікований робітник в Україні дійсно являли собою науково-технічну еліту, яка була основною ознакою технологічного рівня країни та високоефективною продуктивною і політичною її силою. Вбачається, що сьогодні втрата цього відчуття у незбалансованості потреб реальної економіки з рівнем і якістю життя інженерно-технічних працівників лежить причина глибокої кризи управління країною — кризи, яка вже не може бути вирішеною в умовах існуючого суспільства. Ми не можемо повернутися до умов, що існували в минулому. Безумовно, поки «запас міцності», створений в «золоті десятиліття», був великий — ніхто цю проблему не збирався вирішувати, але сьогодні, коли інфраструктура на очах починає руйнуватися, епідемії накривають цілі регіони, а в магазинах ніхто не гарантує якості продуктів — час змушує по-новому осмислювати ситуацію і переводити гроші з «вигідних справ» олігархів і ділків на життєво-важливі. Проблема ця системна і стосується практично всього освіта тут — лише один з аспектів у процесі виховання інноваційно мислячої нації. Тому абсолютно безпідставною виглядає ініціатива Міністерства науки і освіти України позбавити студентів технічних університетів виробничих практик, і це не може не хвилювати суспільство в період формування нової за рівнем комунікації людей на глобальному рівні, коли людина дедалі більше відчуває свою відірваність від природи й проблем розвитку реальної економіки, відчуває від окремленість від інших людей. Все це треба подолати й повернутися до цілісності і гармонії в житті суспільства і держави. Це буде першим кроком до подолання кризи, в якій перебуває людство.
Сьогодні світові ринки праці дедалі більше «висмоктують» найбільш цінний ресурс України — підготовлених у вітчизняних університетах фахівців із лідерськими якостями, креативним мисленням, високою комунікабельністю і політико-правовою освіченістю. Пересічній людині важко усвідомити складність процесів формування інженерно-технічного і управлінського корпусу країни, і як наше юнацтво витримує динаміку розвитку знань в сучасному світі, як їх мозок адсорбує знання, набуті людством у процесі розвитку цивілізацій. Із країни вони їдуть тому, що у молоді є потреба реалізувати себе, свій талант, потенціал якомога повніше. Цим вони руйнують не тільки майбутнє України, а й традицію попередніх поколінь можновладців безвідповідально заявляти — «ми університетів не закінчували».
Викладачі інженерних та гуманітарних університетів — штучний і високої цінності товар. Виїжджаючи за кордон, фахівець вивозить разом з собою і напрацьований роками науковий потенціал кафедри або підприємства чи будь-якої установи, тобто унікальні знання — інтелектуальну власність. Як він цим скористається — справа його совісті та етичних принципів. Єдиний шлях протистояти еміграції освічених людей — боротьба з інтелектуальним піратством, повна відкритість, входження в світовий інформаційно-комунікаційний простір науки, захистити законами пріоритет на авторські права талановитих людей.
Ось ситуація, де б згодився талант наших земляків: в Україні переробляється лише близько 3% сміття, в той час як в країнах Європи — до 70%. Виховані за останні роки управлінці, яких іноземні фірми дуже вдало використовують у процесах перебудови народногосподарського комплексу країни через «дику» приватизацію українських заводів і фабрик, виносять проблему утилізації відходів на загальнодержавний рівень, наполягаючи, якщо не будуть негайно вжиті надзвичайно важливі й ефективні рішення щодо спрощення процедур залучення іноземних інвесторів для будівництва заводів із переробки сміття, країна зупиниться. Про організацію виробництва обладнання для таких заводів на вітчизняних підприємствах мова не йде, хоча ми здатні проектувати й виготовляти обладнання для сортування, переробки та утилізації промислових і побутових відходів для великих і малих міст.
МАХНВ: від добрива для агросектору до боротьби…зі сміттям
Існування людини неможливе без використання миючих засобів, гербіцидів, мінеральних добрив і засобів боротьби із шкідниками, як умова повноцінного розвитку аграрної галузі української економіки. Саме тому зменшення антропогенного та техногенного тиску на людину й довкілля за рахунок більш раціонального використання природних ресурсів, збереження родючості ґрунтів та утилізації відходів промисловості й життєдіяльності людини в останні роки і у нас, і у світі, набуло ознак стратегічно важливого для життя завдання. І вітчизняна наука має взяти на себе труд його вирішення. Зауважимо, всі вихованці кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв, безумовно, повинні мати глибокі знання процесів тепломасопереносу речовин у різних за тиском температурних середовищах, знати проблеми проектування вакуумної й високого тиску апаратури.
До речі, за умов наявності величезного досвіду, кваліфікації викладачів кафедра МАХНВ не могла не відре агувати на появу нових величезних екологічних загроз для України. Ідея щодо утилізації відходів виробництва азотних добрив і виробництво на їх основі збалансованих за своїм складом органо-мінеральних добрив, звісно, виникла не на порожньому місці й належить до виключно актуальних наукомістких і стратегічно важливих. Особливо сьогодні, коли через ембарго на поставку азотних і складних добрив із Росії Україна здійснює запуск на повну потужність п’яти хімічних заводів у Черкасах, Рівному, Сєверодонецьку, Сумах і Каменському. Не треба забувати, що виробництво кожної тонни добрив дає 100 м3 стічних вод, наповнених корисними речовинами.
Навчитися вилучати їх для подальшого використання в агросекторі країни стало особливою турботою — справою життя для Ярослава Микитовича Корнієнка, який молодшим науковим співробітником починав опановувати ідею і присвятив роботі понад 20 років, став доктором технічних наук, професором й лідером кафедри в генерації нових прогресивних ідей. Під керівництвом професора В. М. Марчевського і за підтримки начальника Управління науки Міністерства освіти України, доктора хімічних наук, професора Я. М. Заграя спочатку захистив кандидатську дисертацію з дослідження процесу грануляції розчинів сульфату амонію у псевдозрідженому повітряному шарі, провів спеціальні дослідження отримання гуматів амонію з низькосортних марок вугілля, що було на той час (1989 р.) новим науково-технічним напрямком в країні.
Науково-практичні досягнення Я. М. Корнієнка стали можливими завдяки плідній науковій діяльності професора В. М. Марчевського, який (після закінчення в 1959 році нашої кафедри) працював у складі груп наукової підтримки організації нових виробництв хімічної галузі СРСР, і розробив теорію та обладнання для сушіння термолабільних рідин і гранулювання низки речовин, які до цього неможливо було уявити у формі гранул. Високопродуктивні сушарки із псевдозрідженим шаром його конструкції було рекомендовано для широкого впровадження і виготовляються серійно. Марчевський займався розробкою обладнання для технологій виробництва мінеральних добрив, молочних і органічних продуктів, казеїну, пектину — і все це стало нематеріальним активом і славою інженерної школи КПІ. В 1985 році йому доручили створити й очолити на факультеті хімічного машинобудування галузеву науково-дослідну лабораторію інтенсифікації та автоматизації процесів сушіння. Понад 900 одиниць обладнання розроблено під його керівництвом, а 11 типів апаратів і сьогодні виготовляються серійно в Україні.
Технології, які розробив Я. М. Корнієнко разом зі співробітниками кафедри, дозволили отримати принципово нові гранульовані добрива із змінним співвідношенням поживних мінералів, а, головне, гумінових речовин, які визначаються агроекологічними умовами регіону їх застосування. Йдеться про розробку і організацію принципово нових технологій, здатних продукувати органо-мінеральні добрива не тільки з більш складною формулою хімічного складу, а й відповідати буквально/безпосередньо «по замовленню» потребам відновлення якості землі в кожному регіоні України. Теоретично ця технологія дозволяє одержувати органо-мінеральні добрива нового покоління із потрібним вмістом поживних мінеральних речовин (N, P, K), розкислюючих домішок (Ca) та гумінових стимулюючих речовин для потреб окремих регіонів безпосередньо на місцях.
Складність розробки технології полягала в тому, що концентрація гуматів у розчині аміачної води зазвичай не перевищує 10—14 г/л, тому, після ознайомлення із способом гранулювання сульфату амонію, було сформульовано завдання щодо дослідження процесу грануляції розчинів сульфату амонію з домішками гумінових речовин. Завдяки інноваційній ідеї кафедрі виділили додаткові кошти для створення експериментального виробництва дослідних партій мінеральних добрив обсягом 20 і 50 тонн на Черкаському ВО «Азот». Після проведення польових досліджень їх результати було покладено в основу розробки тимчасових умов на промислове виробництво гранульованого гумусованого сульфату амонію. Однак хижацька приватизація ВАТ «Азот» зруйнувала інноваційну спрямованість наукової діяльності кафедри й цього черкаського підприємства. Втративши полігон для прикладної наукової діяльності в Черкасах, кафедра МАХНВ не втратила науковий поступ: за результатами теоретичних досліджень Я. М. Корнієнка і провідних фахівців вже розроблено низку принципово нових лабораторних способів одержання гранульованих органо-мінеральних добрив із композитних розчинів, які в 1,5 рази перевищують показники ефективності попередніх аналогів. Робота, без перебільшення, набула ознак науково-технічного досягнення національного рівня, оскільки за цим стоїть наше майбутнє в процесах відновлення екології та розбудови хімічної промисловості України.
Кафедра опановує нові методики інноваційного перетворення науково-технологічного досвіду — інформації в інтелектуальну власність задля її подальшої комерціоналізації. Тут плідно працює молоде покоління вчених — кандидати технічних наук С. Гайдай, С. Гулієнко, О. Новохат, А. Степанюк, О. Семинський, Я. Двойнос та інші.
***
Долю країни й науки надалі будуть вирішувати сьогоднішні молоді, яких треба опікувати й відповідально вчити, а головне — вибирати серед них найталановитіших лідерів, налагодити особливу систему виявлення таланту, щоб вони продукували ідеї, які народжуються виключно окремо взятими особистостями.
Джерело: Юридичний вісник України
