Makarieva A.M., Gorshkov V.G., Startsev A.A. (2017) New goals for fundamental science. Energy: Economics, Technology, Ecology, 11(2017), 2-13.
Abstract
Since its origins science has been on the forefront of man's struggle against a hostile environment. In the long run, with the discovery of electricity, internal combustion engine and inorganic fertilizers our living standards have drastically improved. Today the majority of people in the developed countries have never starved or worked to physiological exhaustion. In this aspect modern people have for the first time in the history of modern civilization caught up with the aboriginal inhabitants of the natural environment where our species originated. Indeed, humans residing at an ecologically sustainable density in a highly productive tropical ecosystem with an optimal climate did not overwork to gain food; in consequence, they had never had a stimulus to develop science and technology.
Thus, science and technology have ultimately solved this monumental task - to provide human beings, forced to live outside their native environment, with food, clothes and shelter without overworking. Where this task has been solved, the scientific and technological progress expectedly ceased to further improve human conditions. (The very idea of improving living standards implies their suboptimal status.) As for the fundamental science, it moved on beyond the scales of time, space and energy that are pertinent to human existence. Intense studies in the field of high energy physics relate to energy scales far exceeding those of nuclear physics, while astrophysics is penetrating the Universe's depths from which we are separated by millions of light-years. As time goes, people are beginning to perceive the rapidly diminishing returns of the investments in science and technology. The authority of science in general and scientists in particular declines.
This situation is dangerous, since never before in its history has the humanity been dependent on science more than it is now. Our exponentially growing civilization is unstable. The apparent security of the modern life styles is ephemeral. Human population has grown up to near ten billion -- this number is several orders of magnitude higher than the ecologically sustainable population numbers of other animals of comparable size. Moreover, modern humans consume per capita about fifty times more energy per unit time than they would in their natural ecosystem. Anthropogenic impact went beyond the biosphere's sustainability threshold: soils, water and temperature regimes are rapidly degrading world over.
A new challenge for science has emerged. How to preserve the achieved level of progress? How to avoid an ecological collapse and the associated global social chaos and a worldwide decline of living standards?
To solve that task novel approaches seem necessary that would replace the historical confrontation between science and biosphere.

Notes

Web version is here.

Макарьева А.М., Горшков В.Г., Старцев А.А. (2017) Новые задачи, стоящие перед наукой. Энергия: Экономика, Техника, Экология, 11(2017), 2-13.
Аннотация
Всё время своего существования наука боролась с враждебной человеку окружающей средой. Благодаря открытию электричества, двигателя внутреннего сгорания и химических удобрений за последние два столетия уровень жизни людей вырос скачкообразно. Большинство современных людей в развитых странах никогда не испытывали физических перегрузок и голода. В этом они впервые в истории человечества сравнялись с жителями естественной климатической зоны человека. Последние, живя в высокопродуктивной экосистеме при оптимальном климате, тратили на добывание пропитания лишь небольшую часть своего времени (и потому никогда не имели стимула для развития науки и техники).
Там, где эта задача – обеспечение едой, одеждой и жилищем без физических перегрузок вне естественного ареала Homo sapiens – была решена, научно-технический прогресс ожидаемо перестал приводить к улучшению жизни людей. Фундаментальная наука проскочила область размеров и энергий, соизмеримых с потребностями людей. Интенсивные исследования продолжаются на масштабах, не затрагивающих жизнь человека: в физике высоких энергий, намного превосходящих энергии ядерной физики, и в астрофизике, перешедшей к исследованию космоса, удалённого от нас на миллионы световых лет. Общество ощущает уменьшившуюся отдачу от инвестиций в научно-технический прогресс. Авторитет науки вообще и занятой научной деятельностью части общества падает. Эта ситуация опасна, так как никогда прежде человечество так сильно не зависело от науки. Наша экспоненциально растущая цивилизация неустойчива, а незыблемость современного уклада жизни – иллюзорна. Популяция человека выросла почти до десяти миллиардов, на несколько порядков превысив естественную численность видов животных размера человека. Помимо этого, каждый современный человек потребляет в единицу времени в пятьдесят раз больше энергии, чем он потреблял бы в естественной окружающей среде. Из-за запредельного воздействия человека на биосферу повсеместно деградируют почвы и растительный покров, разрушаются круговорот воды и температурный режим.
Перед наукой встала новая задача – сохранить достигнутый уровень прогресса. Как не допустить экологического коллапса и следующего за ним глобального падения уровня жизни и социального хаоса?
Чтобы решить эту задачу, необходимо заменить историческое противостояние науки и окружающей среды принципиально иными подходами к изучению биосферы.

Примечания

Текстовая версия здесь.