Файл: Научно_методическая_деятельность.pdf

В конце XX века заметно преобразовываются методологиче­ ская и мировоззренческая функции биологии. Мировоззренче­ ская нацеленность биологии, ориентированность ее результатов на конкретизацию наших представлений об отношении «чело­ век - мир (человека)» реализуется в двух направлениях:

1)на человека, на выявление взаимосвязей биологического

ксоциального в человеке; на функционирование биологическо­ го в общественном (социуме). Человек становится непосред­ ственной исходной «точкой отсчета» биологической науки, от него, для него и на него будет непосредственно ориентирова­ но познание живого. Это направление развивается в контексте взаимосвязи биологического и социального познания; истори­ ческим пьедесталом здесь выступает процесс антропосоциогенеза, выявление биологических предпосылок становления чело­ века и общества;

2)на мир, на выявление закономерностей включенности жи­ вого в эволюцию Вселенной, перспектив биологического мира

вразвитии мира космического. Это направление раскрывается прежде всего через взаимосвязь биологических и астрономиче­ ских наук.

Развитие биологии

На пути к постнеклассической науке XXI века.

Значительно возросла роль науки в современном обществе. На основе науки рационализируются по сути все формы обще­ ственной жизни. По отношению к практике она выполняет непо­ средственно программирующую роль. Новые информационные технологии и средства вычислительной техники, достижения генной инженерии и биотехнологии обещают в очередной раз коренным образом изменить материальную цивилизацию, уклад нашей жизни. Под влиянием науки (в том числе) возрас­ тает личностное начало, роль человеческого фактора во всех формах деятельности.

Вместе с тем, радикально изменяется и сама система научно­ го познания. Размываются четкие границы между практической и познавательной деятельностью. В системе научного знания

интенсивно проходят процессы дифференциации и интегра­ ции знания, развиваются комплексные и междисциплинарные исследования, новые способы и методы познания, методологи­ ческие установки, появляются новые элементы картины мира, выделяются новые, более сложные типы объектов познания, ха­ рактеризующиеся историзмом, универсальностью, сложностью организации, которые раньше не поддавались теоретическому (математическому) моделированию.

Биолог фон Берталанфи развил представления о неравно­ весности живого организма, введя, кстати, термин, ныне ши­ роко используемый в синергетике, «открытые системы». Он рассматривал стационарные состояния в неравновесной живой системе, которые он определил как «текущее равновесие». На основе обобщения физических, в частности термодинамиче­ ских, представлений он разработал свою теорию биологических организмов, рассматривая организм как целостную сложную иерархическую систему. По существу, в применении к биологии он предложил и использовал метод системного анализа, актив­ но применяемый сейчас в науке и технике. В частности, им вы­ сказана идея, что системная организация - основа точной био­ логии. Организм - пространственное целое, проявляющееся во взаимодействии частей и частных процессов. Процессы в жи­ вом организме обусловливаются целостной пространственной системой, подчиненной жесткой иерархии.

Концепция структурных уровней дает возможность описать живые организмы не только по уровням их сложности и законо­ мерностям функционирования, но и расположить в иерархиче­ ском порядке, при котором каждый предыдущий уровень вхо­ дит в последующий, образуя единое целое живой системы. Тем самым представление уровней организации органично сочета­ ется с целостностью организма. Критерием выделения основ­ ных уровней выступают специфичные дискретные структуры и фундаментальные биологические взаимодействия.

Различают следующие уровни организации биологических структур: самоорганизующиеся комплексы, биомакромолекулы, клетки, многоклеточные организмы. Н.В. Тимофеев-Ресовский

приводит другую классификацию уровней: клеточный, молеку- лярно-генетический, организменный, популяционно-видовой и биогеоценозный. Существует и другая градация: молекуляр­ ный, клеточный, тканевый, организменный, онтогенетический, популяционный, видовой, биогеоценотический и биосферный. Системно-структурные уровни организации живого опреде­ ляются по выделенным специфическим взаимодействиям. На каждом уровне выделяют элементарную единицу и элементар­ ные явления.

Элементарная единица - это структура, закономерное изме­ нение которой приводит к элементарному явлению. Элементар­ ной единицей на молекулярно-генетическом уровне является ген, на клеточном уровне - клетка. На организменном уровне - особь, на популяционном уровне - совокупность особей одно­ го вида - популяция. Совокупность элементарных единиц и яв­ лений на соответствующем уровне отражает содержание эволю­ ционного процесса.

Важным является то, что переход от одного уровня к дру­ гому происходит скачкообразно, дискретно, в соответствии с основными принципами квантовом механики, и такие пере­ ходы в физическом представлении есть неравновесные фазовые переходы, которым в синергетике соответствуют бифуркации. Механизм перехода в понятиях синергетики реализуется через хаотические состояния, и через него реализуется связь разных уровней организации. В точках бифуркации малое случайное изменение может привести к сильному возмущению системы и возникает фазовый переход. Кстати, и гибель живого орга­ низма можно рассматривать как фазовый переход «жизнь - не жизнь».

Представления о целом и части, используемые не только в системном анализе, но и в философии, полезны в примене­ нии их к физике живого, поскольку живым организмам при­ сущи гармоническая иерархичность и целевая функция. Дей­ ствительно, рассматривая любые явления и свойства живой и неживой природы, мы обязательно сталкиваемся с проблемой целого и части - все наблюдаемые объекты являются частями

42

более общего понятия целого и, в свою очередь, состоят из ка­ ких-то частей. Эти представления применимы к эволюции лю­ бой сложной неравновесной системы с нелинейной динамикой ее развития в процессах самоорганизации.

Различие в процессах самоорганизации в неживых и живых системах, как отметили И. Пригожий и И. Стенгерс, заключа­ ется в том, что молекулы неорганического мира, участвующие в сложных химических реакциях, просты, в биологической же самоорганизации реакции достаточно просты, а молекулы ста­ новятся макромолекулами: укрупняются и усложняются. Это обусловлено тем, что происходит переход структуры реакций, процесса в структуру элементов - молекул, т.е. процесс за­ крепляется в структуре. Взаимоотношение между структурой и процессами отражает уже приводимый нами известный закон единства и борьбы противоположностей, закон единства сохра­ нения и изменения, который составляет суть развития самоор­ ганизующихся систем.

С гармонией развития организма, как целого, так и его ча­ стей, хорошо согласуется универсальный для всего современно­ го естествознания принцип дополнительности Бора. Примени­ тельно к рассматриваемой проблеме он отвергает возможность понимания жизни и ее эволюции путем вычленения и рассмо­ трения отдельных частей организма: определяя более точно одну сторону живого объекта, мы теряем определенность в по­ нимании другой.

Относительно живого организма как целостной системы В. А. Энгельгардт выделял три признака, характеризующих взаимо­ отношения между целым и частями. Первый - возникновение

всистеме взаимодействующих связей между целым и частями. Второй - утрата некоторых свойств частей при вхождении их

всостав целого. И, наконец, появление у возникающего целого новых свойств, определяемых как свойствами основных частей, так и возникновением новых связей между частями.

Можно также заметить в связи с работами Берталанфи, что не только физики вносят свой вклад в биологию, но и биологи

- в физику, как, впрочем, это было и раньше в истории науки. Именно из учения или использования живых объектов и систем в экспериментах выяснились многие закономерности, которые затем стали достоянием и предметом изучения для точных наук. Так, работы Гальвани по исследованию свойств мышцы дали толчок к изучению электричества, и он тем самым даже дал свое имя целому классу электрических гальванических явлений. Пристли из экспериментов на живых организмах существенно расширил сведения об открытом им кислороде. Лавуазье провел исследования дыхания и горения, внеся тем самым вклад и в хи­ мию, и в биологию. Один из основных законов природы, первое начало термодинамики, был сформулирован судовым врачом Майером. Врач-офтальмолог Гельмгольц много сделал для раз­ вития физической оптики.

Число таких примеров можно продолжить. Кроме Гельмгольца и Майера врачом был Коперник; Лавуазье, Ферма и Авогадро

— юристы, Джоуль по основной для жизни профессии был пиво­ варом, а Ампер и Фарадей вообще не имели образования, т.е. по современным понятиям были дилетантами. Последний пример только подтверждает возможность развивать смежную науку, будучи в ней «дилетантом», а правильнее сказать - специали­ стом в другой области. И вообще природа сама по себе не знает деления на физические и биологические науки, она ведь целост­ на, едина, а это разделение вносит изучающий ее человек. Хотя все-таки именно физика вносит в биологию приемы мышления, анализа и обобщения, свойственные представителям точных наук. Доказательством этого, по мнению В.А. Энгельгардта, яв­ ляется тот факт, что среди большинства ученых, получивших Нобелевские премии за исследования в области биологии и ме­ дицины, нет или почти нет собственно биологов, а есть физики, химики, кристаллографы и представители других точных наук. Это, несомненно, показывает, насколько сейчас биология дей­ ствительно является областью науки, разрабатываемой пред­ ставителями многочисленных наук.

Постнеклассическая наука

На рубеже XXI века естествознание, по-видимому, вступает в новую историческую фазу своего развития - на уровень постнеклассической науки.

Для постнеклассической науки характерно выдвижение на первый план междисциплинарных, комплексных и проблемноориентировочных форм исследовательской деятельности. Все чаще в определении познавательных целей науки начинают играть решающую роль не внутринаучные цели, а цели эконо­ мического и социально-политического характера.

Объектами современных междисциплинарных исследова­ ний все чаще становятся уникальные системы, характеризую­ щиеся открытостью и саморазвитием. Исторически развиваю­ щиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами. Исто­ рически развивающаяся система формирует с течением време­ ни новые уровни своей организации, изменяет свою структуру, характеризуется принципиальной необратимостью процессов и др. Среди таких систем особое место занимают природные комплексы, в которые включен сам человек (объекты экологии, медико-биологические объекты, объекты биотехнологии, систе­ мы «человек-машина» и др.)

Становление постнеклассической науки приводит к измене­ нию методологических установок естественнонаучного позна­ ния:

формируются особые способы описания и предсказания возможных состояний развивающегося объекта - построение сценариев возможных линий развитая системы (в том числе и в точках бифуркации);

идеал построения теории как аксиоматическо-дедуктив- ной системы все чаще сочетается с созданием конкурирующих теоретических описаний, основанных на методах аппроксима­

ции, компьютерных программах и т.д.;

в естествознании все чаще применяются методы исто­ рической реконструкции объекта, сложившиеся в гуманитар­ ном знании;

по отношению к развивающимся объектам изменяет­ ся и стратегия экспериментального исследования: результаты экспериментов с объектом, находящимся на разных этапах раз­ вития, могут быть согласованы только с учетом вероятностных линий эволюции системы; особенно это относится к системам, существующим лишь в одном экземпляре - они требуют и осо­ бой стратегии экспериментального исследования, поскольку нет возможности воспроизводить первоначальные состояния такого объекта;

нет свободы выбора эксперимента с системами, в кото­ рые непосредственно включен человек;

изменяются представления классического и некласси­ ческого естествознания о ценностно нейтральном характере научного исследования - современные способы описания объ­ ектов (особенно таких, в которые непосредственно включен сам человек) не только допускают, но даже предполагают введение аксиологических факторов в содержание и структуру спосо­ ба описания (этика науки, социальная экспертиза программ и др.).

Есть все основания считать, что по мере дальнейшего раз­ вития науки все эти современные особенности естественнона­ учного познания будут проявлять себя в еще более контрастных и очевидных формах.

Глобальный эволюционизм

Одна из важнейших идей европейской цивилизации - идея развития мира. И уже XIX век по праву может быть назван ве­ ком эволюции. Сначала геология, затем биология и социология стали уделять теоретическому моделированию развивающихся объектов все большее и большее внимание.

Но в науках о неорганической природе идея развития про­ бивала себе дорогу очень сложно. Вплоть до второй половины XX века в ней господствовала исходная абстракция закрытой

46

обратимой системы, в которой фактор времени не играет ника­ кой роли. Даже переход от классической ньютоновской физики к неклассической (релятивистской и квантовой) в этом отно­ шении ничего не изменил. Правда, некоторый робкий прорыв в этом направлении был сделан классической термодинамикой,

которая ввела понятие энтропии и представление о необрати­ мых процессах, зависящих от времени. Так в науки о неоргани­ ческой природе была введена «стрела времени». Но в конечном счете и классическая термодинамика изучала лишь закрытые равновесные системы. А на неравновесные процессы смотре­ ли как на возмущения, второстепенные отклонения, которыми следует пренебречь в окончательном описании познаваемого объекта - закрытой равновесной системы.

А, с другой стороны, проникновение идеи развития в геоло­ гию, биологию, социологию, гуманитарные науки в XIX и пер­ вой половине XX века осуществлялось независимо в каждой из этих отраслей познания. Философский принцип развития мира (природы, общества, человека) общего, стержневого для всего естествознания (а также для всей науки) выражения не имел. В каждой отрасли естествознания он имел свои (независимые от другой отрасли) формы теоретико-методологической кон­ кретизации.

И только к концу XX века естествознание находит в себе те­ оретические и методологические средства для создания единой модели универсальной эволюции, выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселен­ ной (космогенез), возникновение Солнечной системы и нашей планеты Земля (геогенез), возникновение жизни (биогенез) и, наконец, возникновение человека и общества (антропосоциогенез). Такой моделью является концепция глобального эволю­ ционизма.

В концепции глобального эволюционизма Вселенная пред­ ставляется в качестве развивающегося во времени природного целого. Вся история Вселенной от «Большого взрыва» до воз­ никновения человечества рассматривается в этой концепции как единый процесс, в котором космический, химический,

47