Россия. мозги есть- живем бедно. Часть 3.

Генетика и биотехнологии: несостоявшаяся революция.

Великолепная школа биологов и генетиков возникла в России еще в первые годы после образования советского государства. Эти ученые впервые представили концепцию «генофонда» (русский термин), внесли значительный вклад в «современный эволюционный синтез», объединив генетику Менделя с теорией эволюции Дарвина (Сергей Четвериков в 1926 году) ,  что было необходимым шагом для дальнейшего развития современной биологии.

Дело в том, что в начале ХХ века многие биологи видели противоречие между теорией эволюции Дарвина и генетикой Менделя. Сторонники Дарвина придерживались точки зрения, что изменения в организмах происходят постепенно, в течение длительного периода, на основе незначительных вариаций. Приверженцы генетики Менделя изначально подчеркивали необычайную устойчивость гена, а позднее, взяв на вооружение концепцию мутации, настаивали на стабильности гена, в некоторых случаях подверженного значительным изменениям.  Это стало тормозом в развитии биологии.  В своей работе Четвериков представлял очень сложные концепции популяционной генетики, которые он и его студенты подтвердили в оригинальной экспериментальной работе, что сняло противоречия между двумя направлениями развития биологии и ликвидировало тупики для дальнейшего движения вперед.

 Русский ботаник Георгий Карпеченко (1889–1941) первым в мире вывел методом селекции новый вид растений  (впервые селекционировал новые виды растений методом полипоидизации. Расстрелян 28 июля 1941 г.). В этом же ряду Александр Серебровский, который впервые сформулировал концепцию генофонда, способствующую развитию  генетики; Дмитрий Ромашов, выведший концепцию генетического сдвига, которую на Западе развивали Сиволл Райт и другие; Юрий Филипченко, который  ввел в употребление смысловые термины «микроэволюция» и «макроэволюция», а также блестяще объединил законы Менделя и теорию эволюции, обеспечив, таким образом, развитие теории современного эволюционного синтеза. Таким образом в 1920-е годы группа талантливых советских биологов (их много) заложила основы блестящей школы генетики, а  по сути они стали  основателями молекулярной биологии – области знаний, которая изменила биологическую науку и биотехнологии во всем мире. Будущий лауреат Нобелевской премии американец Герман Джозеф Мёллер был так впечатлен научными работами русских, что специально выучил русский язык и приехал в Советский Союз, чтобы работать вместе с русскими коллегами.

Проклятьем выдающейся школы биологии стал Трофим Лысенко, не признававший современной генетики и организовавший политическую кампанию.  Лысенко фактически разрушил развитие генетики в Советском Союзе. Познакомьтесь с результатами.

Практически все советские биологи того периода пострадали от сталинских репрессий. Четвериков был арестован, отправлен в ссылку и никогда больше не вернулся к главной теме своих исследований. Добржанский эмигрировал в США, стал известным ученым в Рокфеллеровском институте медицинских исследований (позднее Рокфеллеровский университет). Карпеченко приговорили к смертной казни и расстреляли в 1941 году. Кольцов был обвинен в идеологических грехах и смещен с занимаемой должности, он оставил свои исследования. Вавилов был арестован в 1940 году и в 1943-м умер в тюрьме от недоедания. Дубинин оставил занятия генетикой в 1948 году, в течение многих лет занимался орнитологией и вернулся к своим основным исследованиям только после 1965 года. Ромашова арестовывали дважды, но выпускали по состоянию здоровья; его жена умерла в тюрьме. Тимофеев-Ресовский уехал в Германию и вернулся в Россию лишь спустя много лет.

Влияние Лысенко базировалось на том, что он обещал быстро улучшить положение дел в сельском хозяйстве – кризисной области советской экономики, а также на утверждении, что его взгляды как биолога полностью соответствуют принципам марксистской философии. Самое интересное, что этого хватило, чтобы процветать десятилетия, несмотря на то что был недоучка и фальсификатор, и, по его вине, было арестовано несколько тысяч биологов.

Если бы этим советским генетикам удалось сохранить свои новаторские школы, без сомнений, биологическую науку ждало бы блестящее будущее в России.  Результаты случившейся в свое время катастрофы можно наблюдать и сегодня. В настоящий момент ни одна российская биотехнологическая компания не входит в список ста мировых лидеров по результативности своих работ, и не имеют понятия, что такое  бизнес.

 

Электронные вычислительные машины: победа и провал

 

Русские были пионерами и в области разработки вычислительных устройств, электронных вычислительных машин (ЭВМ), математических основ информатики.

            Начало было положено до революции, морской инженер и математик Алексей Крылов (1863–1945) в 1904 году  создал автоматическое устройство для решения дифференциальных уравнений. Другой молодой инженер, Михаил Бонч-Бруевич (1888–1940) занимался вакуумными лампами и их применением в радиотехнике,  к 1916 году он изобрел одно из первых двухпозиционных реле (так называемое катодное реле) на основе электрической цепи с двумя катодными трубками.

            В 1935-м, русский математик-логик Виктор Шестаков выдвинул теорию релейно-контактных схем, основанную на булевой алгебре, но опубликовал он свою работу только в 1941 году. Хотя американский исследователь Клод Шеннон в 1937 году в Массачусетском технологическом институте  защитил магистерскую диссертацию, в которой продемонстрировал, что комплексы реле в совокупности с двоичной системой счисления могут применяться для решения проблем булевой алгебры. Результаты научных работ Шеннона составляют основу теории цифровых сетей для ЭВМ. Ни Шеннон, ни Шестаков ничего не знали о работах друг друга.

            Первая электронная вычислительная машина в Европе была создана в 1948–1951 годах группой инженера-электротехника Сергея Лебедева (Малая электронно-счетная машин - МЭСМ) – одну из самых быстрых ЭВМ в мире, обладавшую многими интересными характеристиками. Ее архитектура была полностью оригинальна и не походила на архитектуру американских ЭВМ, которые единственные в мире превосходили ее на тот момент (до этого в 1945 году он создал первую в России электронную аналоговую вычислительную машину) . К началу 1950-х годов МЭСМ использовалась для решения задач в области ядерной физики, комических полетов, ракетостроения, а также передачи электроэнергии.

            В 1952 году вслед за созданием МЭСМ Лебедев разработал еще одну вычислительную машину – БЭСМ (Быстродействующая электронно-счетная машина). Это была самая быстродействующая ЭВМ в Европе, по крайней мере в течение некоторого периода, способная составить конкуренцию лучшим мировым разработкам в этой области. Это был триумф. БЭСМ-1 была выпущена в единственном экземпляре, но уже следующие модели, особенно БЭСМ-6, производились сотнями и использовались для разных целей. Производство БЭСМ-6 было прекращено в 1987 году. В 1975-м в ходе совместного космического проекта «Союз – Аполлон» советские специалисты обработали параметры орбиты «Союза» на БЭСМ-6 быстрее американцев.  На начальном этапе вычислительная техника развивалась  наукой и государством для военных целей. Дальше, при её развитии,  пути наши и запада разошлись: у нас всё осталось по-прежнему, на западе  главной движущей силой стал бизнес (компании General Electric в 1955 году закупила вычислительные машины IBM 702 для автоматизации работ с платежными ведомостями и другими документами на своем заводе,  Bank of America в 1959 году решил автоматизировать банковские процессы).  В 1960–1970-х годах электронные вычислительные машины стали коммерческими продуктом, это повлекло за собой снижение их стоимости, усовершенствования в части простоты использования, которых требовал рынок. Советский Союз со своей плановой экономикой, централизованным неконкурентным рынком не мог идти в ногу с происходящими технологическими усовершенствованиями. В результате в 1970-х годах СССР отступил от изначально впечатляющей попытки развиваться собственным независимым курсом в области вычислительной техники, хотя целая группа математиков, среди них Владимир Котельников, Андрей Колмогоров, Израиль Гельфанд и другие, внесли существенный вклад в развитие теории информации,   и принял стандарты компании IBM (разработчик первых советских ЭВМ Башир Рамеев, глубоко сожалел о решении перенять архитектуру IBM вплоть до своей смерти в 1994 году).

            С этого момента в области компьютерных технологий мы оказались и продолжаем оставаться на позициях догоняющих и никогда больше не выбивались в лидеры. Советскую отрасль вычислительной техники подвел не недостаток знаний в этой области, ее подкосила неодолимая сила рынка.

 

Лазеры: гениальность и упущенные возможности

 

            С чего начались лазеры в мире? В 1930–1940-е годы – российский ученый Валентин Фабрикант заложил основы физической оптики и физики газового разряда, что стало первым шагом на пути создания лазеров. Валентин Фабрикант (1907–1991), первым разработал теорию лазера, принцип его действия в своей докторской диссертации в 1939 г.  Он не только разработал теоретические основы принципа действия лазера, но был первым, кто в лабораторных условиях наблюдал оптическое усиление излучения при использовании смеси паров ртути и водорода. Фабрикант был пионером в данной области, в 1951-м получил авторское свидетельство на свою работу (на Западе авторское свидетельство часто называют «патентом»). Теодор Мейман, американец, который в 1960 году создал первый в мире лазер, позднее отмечал: «Идею концепции лазера первым предложил российский физик А. В. Фабрикант в 1940 году» и даже полагал, что Нобелевскую премию следовало бы вручить Фабриканту, а не Басову, Прохорову и Таунсу ( в 1964 году была присуждена Нобелевская премия за изобретение лазеров и мазеров). Когда Нобелевский комитет выбрал для вручения премии это трио ученых, Мейман заявил, что его члены «не выполнили подготовительную работу. Было бы более логичным признать заслуги русского физика Фабриканта».

            В последующее время развитие лазерных технологий происходило своеобразно и даже обнаружились общие черты между США и СССР.

В отношении США по поводу коммерческой конкуренции компаний приведу выражение Л.Грэхема: « Отвратительная «патентная война» между этими компаниями растянулась на несколько десятилетий». Тем не менее это в результате привело к созданию серьезных американских компаний в этой области.  Поскольку лазер являлся предметом повышенного внимания со стороны военных, вскоре разработчики столкнулись с проблемами секретности, допуска к информации, что фактически привело к затягиванию исследований.

В Советском Союзе произошло то же самое, централизованная система поддерживала проекты с высокой степенью приоритетности., в лазерные исследования быстро включились военные структуры, обеспечившие необходимое финансирование и секретность. В своё  время  Прохоров с гордостью заявлял, что не только изобрел лазер, но еще и открыл «генеральный эффект» в физике, на вопрос, что такое «генеральный эффект», он ответил: «Военные генералы очень интересуются моей физикой».

В гражданской сфере достижения незначительны. Представьте для сравнения, к 2000 году объем проданных лазеров и лазерных систем в долларовом эквиваленте составил примерно 200 млрд долл., доля России, спустя 36 лет после того, как двое русских ученых были награждены Нобелевской премией за изобретение мазера и лазера, составляла всего 1–1,5 %. В условиях советской плановой экономики создание лазерных компаний не могло происходить так же, как в США (Кремниевая долина): на конкурентной основе и независимо. Ведь к этому времени было налажено ( массово не у нас) производство точных оптических, электрооптических и оптомеханических приборов и начались разработки   интерферометров и голографии, освоено промышленное применение лазеров при резке и плавке металла, созданы лазерные прицелы для огнестрельного оружия и другое.

            Создание подобных независимых предприятий было невозможно в Советском Союзе и России тоже, а государство в очередной раз проигнорировало потребность общества в современном технологическом и экономическом развитии.    

           

Тем не менее у нас были отдельные личности, готовые заняться предпринимательством в данной области. Таким человеком был Валентин Гапонцев – – советский и российский физик, специалист в области фундаментальной физики света и лазерных технологий. В 1990 году Гапонцев организовал частную компанию на базе лаборатории Института радиотехники в г. Фрязино, недалеко от Москвы. С точки зрения западной правовой системы то, чем занимался Гапонцев, было незаконным, так как он использовал государственные ресурсы (институт был государственным) для личного обогащения. По его словам «…было очевидно, что в России нет реальных возможностей для развития бизнеса, высокие технологии никого не интересовали, так что рынок был на Западе».

По первому контракту разработал для крупной итальянской телекоммуникационной компанией Italtel  уникальные для того времени мощные эрбиевые усилители. Предложили перенести производство в Италию. Гапонцев согласился и вскоре наладил промышленное производство мощных волоконных лазеров и усилителей в Италии и Германии.

К 2000 году прибыль компании, созданной Гапонцевым, составляла 52 млн долл. Затем переехал в США, так как там базировалась основная часть бизнеса (капитализация его компании к 2006 году выросла до 143 млн долл.). В этот же период  , Гапонцев пришел к выводу, что его идеи не принесут ему коммерческого успеха в родной стране.

 

Нам есть чем гордиться.

У России действительно есть современные истории успеха в области развития высоких технологий. Особенно это касается разработки программного обеспечения, космической отрасли и атомной энергетики. Л.Грэхэм: «Они просто заткнули нас за пояс, вот и все, и не надо нам заниматься самообманом по этому поводу»

Программное обеспечение

Область программного обеспечения – успешными в России являются три разных вида деятельности в данной области: офшорное программирование,  разработка пакетного программного обеспечения и центры исследований и разработок, находящиеся в России, но принадлежащие иностранным компаниям, таким как Google, Intel и Samsung. Кроме этого в России есть собственная успешная поисковая система «Яндекс», предоставляющая сервисы, похожие на те, которые предлагает Google, высокой по качеству и более простой, чем Google, для сложных запросов. Свыше половины экспорта российского программного обеспечения (ПО) происходит в формате офшорного программирования.

Самая известная российская софтверная компания – «Лаборатория Касперского», которая специализируется на разработке антивирусного ПО и получила высокую оценку своей деятельности со стороны основных международных специализированных изданий. Кроме того, в России существуют сотни малых софтверных компаний, в которых работают всего по нескольку сотрудников.

Разработка программного обеспечения – одна из сильных сторон России. Этот вид деятельности в некотором смысле схож с математикой: он зависит от интеллектуальных способностей личностей, работающих в одиночку или в команде из двух или трех человек. Программное обеспечение – плод интеллектуального труда, а не материальных технологий. Его разработка не требует поддерживающих элементов, которые необходимы для производства прибора или машины, а российское высшее образование в области математики и точных наук всегда было очень качественным.

Специфика разработок программного обеспечения в том, что молодые компании практически невидимы, у них может даже не быть офиса.   Анонимность такого рода бизнеса обеспечивает ему относительную защиту от криминала и коррумпированных госструктур, которые часто узнают о существовании такой компании, только когда она становится крупной, а ее деятельность – заметной. Также компания может на некоторое время избежать коррумпированных налоговых проверок. В очень небольшом проценте случаев, как с «Лабораторией Касперского», к тому времени, когда компания становится заметной, она уже достаточно крупная и рассредоточенная, чтобы защитить себя лучше, чем стартап из сферы розничной торговли или обычная малая компания, действующая в открытом формате.

Даже на стадии развитой компании обычно подобные организации предпочитают сотрудничать с внештатными специалистами, уходя таким образом от уплаты налога на фонд заработной платы и от компенсационных выплат. Многие ученые и технические специалисты, сотрудничающие с небольшими софтверными компаниями, выступают чаще в роли консультантов, чем штатных сотрудников, и продают свои услуги компаниям, которые хотят, чтобы их платежные ведомости и отчетность в электронном формате были защищены от вирусов. Криминальные элементы, которые занимаются рэкетом, не могут понять такие виртуальные компании. Даже более крупные софтверные компании не предоставляют столько поводов для коррупции, как обычный завод или предприятие розничной торговли, поскольку бóльшая часть их деятельности осуществляется в разных местах, например в частных квартирах или в академических лабораториях. Все эти особенности работы способствуют качественной интеллектуальной деятельности, хотя по части налогов имеются неувязки. К сожалению у нас такое государство, засветился – всю «шкуру спустят».

История «Лаборатории Касперского» вполне укладывается в рамки этой модели. Сегодня это крупная компания с годовым доходом, превышающим полмиллиарда долларов. Это единственная российская компания, которая вошла в число ста лучших мировых софтверных компаний по показателю прибыли. Один из ее основателей и генеральный директор Евгений Касперский в молодые годы серьезно занимался математикой. В 1987 году он окончил вуз, в настоящее время известный как Институт криптографии, связи и информатики Академии ФСБ России. После этого он в течение некоторого времени создавал защитные антивирусные программы для нескольких украинских и российских компаний, зарабатывая около 100 долл. в месяц. Затем Евгений собрал команду из трех человек, и вместе они добились необыкновенного успеха в создании антивирусного ПО.

В 1994 году один из университетов в Германии заметил его работу и назвал его продукт «возможно, лучшим антивирусным сканером в мире». Вскоре Касперский и его команда начали получать запросы на приобретение их лицензии от европейских и американских компьютерных компаний. В 1997 году он создал компанию «Лаборатория Касперского» совместно со своей супругой Натальей, у которой тоже было техническое образование и опыт работы в этой области. В течение нескольких последующих лет компании удавалось вести свою деятельность, не привлекая внимания госорганов. На публичной сцене она появилась, будучи уже крупным игроком на рынке. Сам Касперский стал мультимиллионером. К этому времени он уже мог защитить себя сам, что вскоре ему и потребовалось делать.

Хотя у «Лаборатории Касперского» есть офис в Москве, компания по-прежнему остается очень рассредоточенной. Бóльшая часть бизнеса ведется за границей. Многие члены «команды исследований и анализа» живут и работают за пределами России, в 11 странах, включая Германию, Великобританию, Францию, Швецию, США и Японию. В России многие сотрудники «Лаборатории Касперского» живут не в Москве, а в других городах, например в Санкт-Петербурге и Новосибирске, некоторые из них аспиранты, работающие над своими диссертациями и параллельно на Касперского.

В конце концов криминальные элементы заметили Касперского, увидели, что он стал очень богатым человеком, и решили получить свой «кусок пирога». Однако пытаться оказать влияние на организацию с такой рассредоточенной деятельностю было нелегко. 29 апреля 2011 года преступники похитили 21-летнего сына Касперского, Ивана, студента факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ, когда он возвращался домой. Затем похитители позвонили Евгению Касперскому в Лондон, где он находился в деловой поездке, и потребовали выкуп за возвращение сына в размере 4,4 млн долл. Евгений Касперский немедленно вернулся в Москву и вместе с полицией организовал ловушку для похитителей, пообещав им выкуп. Полиция выследила посредника, который взял деньги, и он привел их к главным преступникам. Пятеро из них были арестованы. Выкуп не платили. Это была необычная победа справедливости в Москве, и она, без сомнений, стала возможна не в последнюю очередь благодаря значительному опыту работы Евгения Касперского в области компьютерной безопасности.

Даже сегодня, когда продукты «Лаборатории Касперского» можно купить во всем мире, компания не стремится широко рекламировать свою деятельность в России.

Успех России в области разработки программного обеспечения  представляет собой пример постсоветского достижения. И хотя, конечно, в основе его лежит советская система образования и советская наука, это практически всецело постсоветский феномен.

Космическая отрасль

В современной России в космической отрасли этих областях было сделано не так много принципиально нового по сравнению с тем, что было создано советскими предшественниками, но, тем не менее,  по-прежнему сохраняется высокий потенциал работы. Это наследие Сергея Королева, ведущего конструктора в области ракетостроения, и Михаила Келдыш, главного теоретика космической программы.

Советский Союз-  первые в мире вывели на орбиту искусственный спутник и запустили в космос первого человека, советские ракеты создали стране устойчивую репутацию мощной и надежной державы, наука и технология были лучшими в мире. Ракете «Союз», которая применяется для этих целей, если говорить о ее разработке, уже более сорока лет. Но она продолжает оставаться наиболее часто используемой и надежной ракетой в истории. Было проведено свыше 1700 ее запусков. Еще одним примером превосходства советского ракетостроения может служить использование советских ракетных двигателей американскими космическими компаниями после распада Советского Союза и окончания холодной войны. В 1960-х – начале 1970-х годов в Советском Союзе было произведено большое количество ракетных двигателей НК-33, многие из которых были законсервированы на складах. В 1990-е годы американская компания – разработчик ракетных двигателей Aerojet закупила 36 двигателей НК-33 (складские запасы) для использования в запусках коммерческих спутников. Ракетные двигатели, разработанные в Советском Союзе, оказались лучше двигателей Aerojet, эта ситуация и сейчас остается такой.  Не являясь специалистом в этой области могу только предположить, что сейчас время застоя, который обернется технологическим прорывом, если он понадобится.