§ 1. Биология в системе наук

Вопрос 1. Что такое наука? Каков её основной принцип?

Наука — область человеческой деятельности, направленная на выработку и систематизацию объективных знаний о действительности. Основой этой деятельности является сбор фактов, их постоянное обновление и систематизация, критический анализ и, на этой основе, синтез новых знаний или обобщений, которые не только описывают наблюдаемые природные или общественные явления, но и позволяют построить причинно — следственные связи с конечной целью прогнозирования.

Наука критична — сомнение один из основных принципов науки.

Вопрос 2. Каково место биологии в системе наук?

Биология — наука о жизни и живых объектах — традиционно относится к комплексу естественных наук и обычно рассматривается в ряду с главными из них — физикой и химией.

На рисунке — очень простой вариант системы научного знания, основанный на концепции научного логоса как единства теорий, структур и их эмпирических реализаций.

С этой точки зрения все науки можно разделить на структурные и опытные. Структурные науки (логика, математика) практически не используют уровень эмпирической реализации структур и исследуют структуры и их логические теории в чистом виде. Таким образом, в этих науках научный логос ограничен только своими двумя верхними уровнями. В опытных науках научный логос представлен во всей своей полноте, в том числе включая в себя и уровень эмпирической (опытной) реализации структур. Эти науки заинтересованы не просто в исследовании чистых структур, но еще и в приложимости их к материальному миру. Далее, среди опытных наук можно выделить науки естественные (физика, химия, биология), гуманитарные (история, этика, эстетика) и синтетические (кибернетика, синергетика, экология, теория систем).

В связи с неимоверной сложностью объекта изучения биология в своем прогрессе следует за физикой и химией, основываясь на методах и содержании этих наук.

Вопрос 3. Каковы основные этапы развития биологии как науки?

Весь длительный путь развития биологии можно разделить на четыре основных эпохи:

1. Эпоха практических донаучных знаний (или умозрительный период) — от каменного века до XVI ст. Для этого времени характерно главным образом описание наблюдаемых биологических явлений, на основе которых еще не устанавливались закономерности их развития. Вместо них давались умозрительные и нередко религиозно — идеалистические трактовки.

2. Эпоха возникновения и оформления основных биологических наук (описательный период) — с XVI до середины XIX в. Это период аналитического развития биологии, когда появилась профессия натуралиста, ученые начали применять эксперимент и пытались давать биологическое обоснование практики медицины, растениеводства, животноводства. В это время формируется научная, система знаний о живой природе, быстро развиваются ботаника, зоология, систематика, морфология, физиология, эмбриология и другие биологические науки.

3. Эпоха синтеза научных биологических знаний (или каузальный период) — с середины XIX до середины XX в. Первым крупнейшим синтезом научных знаний была теория Ч. Дарвина, давшая причинное объяснение исторического развития органического мира.

4. Эпоха проникновения в биологический ультрамикромир и раскрытия сущности жизненных процессов (или реконструктивный период) — это биология настоящего и будущего времени. Современные технико — экономические и социально — идеологические возможности открывают широкие пути для дальнейшего развития биологической науки и практического использования ее достижений.

Вопрос 4. Что понимают под современной научной картиной мира и от кого зависит её формирование?

Научная картина мира — это система представлений человека о свойствах и закономерностях реально существующего мира, построенная в результате обобщения научных знаний и принципов.

В процессе развития науки происходит постоянное обновление знаний, идей и концепций, более ранние представления становятся частными случаями новых теорий. Научная картина мира не догма и не абсолютная истина. Научные представления об окружающем мире основаны на всей совокупности доказанных фактов и установленных причинно — следственных связей, что позволяет с определённой степенью уверенности делать способствующие развитию человеческой цивилизации заключения и прогнозы о свойствах нашего мира. Несоответствие результатов проверки теории, гипотезе, концепции, выявление новых фактов — всё это заставляет пересматривать имеющиеся представления и создавать новые, более соответствующие реальности. Поэтому формирование научной картины мира зависит от конкретного учёного или коллектива научных сотрудников, занимающийся изучением какой — либо научной проблемы.

Вопрос 5. Как формируется естественно — научная картина мира? От чего зависит её целостность?

Созданием и формированием естественно — научной картины мира занимается целый комплекс наук, среди которых можно выделить физику, химию и биологию. Все они так или иначе связаны друг с другом, что в ряде случаев позволяет взглянуть на одну и ту же научную проблему с разных точек зрения, а также попытаться решить её, применяя различные научные методы. Таким образом, учёным удаётся либо значительно продвинуться в уже существующем направлении научных исследований, либо раскрыть перед собой новые горизонты, связанные с формированием научной картины мира. В настоящее время практически все открытия делаются, что называется, на стыке нескольких научных направлений.

Целостность научной картины зависит прежде всего от того, насколько глубокими и разносторонними познаниями обладает конкретный учёный или коллектив научных сотрудников, занимающийся изучением какой — либо научной проблемы.

Вопрос 6. Можно ли выделить различия между научной и естественно — научной картинами мира? Какие?

Естественнонаучная картина мира (ЕНКМ) является всего лишь частью научной картины мира. Она позволяет более или менее непротиворечиво описать свойства материального мира. В процессе дифференциации и систематизации естественных наук были выработаны общие идеи и принципы, отражающие закономерности развития той стороны природы, которую изучает отдельная естественнонаучная дисциплина.

Естественно — научная картина мира (ЕНКМ) опирается на научные достижения современного естествознания, системы мира древности, античности, гео — и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картины мира и т.д. А научная картина мира опирается на синтез всех существующих картин мира (религиозная, философская, естественно — научная, физическая и др.).

У ЕНКМ, в отличие от НКМ, свои цели и задачи, свои принципы и методы.

Вопрос 7. Что позволяет исследователям постепенно продвигаться в науке, раскрывая новые горизонты, связанные с формированием целостной научной картины мира, и от чего зависит её целостность?

Исследователи по крупицам собирают научные факты, выдвигают гипотезы, проверяют их и формулируют различные теории, составляющие основу научных взглядов на окружающий мир — научное мировоззрение. Для лучшего понимания и исследования тех или иных научных проблем, исследователи разных областей наук объединяются, в ряде случаев это позволяет взглянуть на одну и ту же научную проблему с разных точек зрения, а также попытаться решить её, применяя различные научные методы. Таким образом, учёным удаётся либо значительно продвинуться в уже существующем направлении научных исследований, либо раскрыть перед собой новые горизонты, связанные с формированием научной картины мира. В настоящее время практически все открытия делаются, что называется, на стыке нескольких научных направлений.

Целостность научной картины зависит прежде всего от того, насколько глубокими и разносторонними познаниями обладает конкретный учёный или коллектив научных сотрудников, занимающийся изучением какой — либо научной проблемы.

Вопрос 8. Каково место биологии в системе естественных наук и какую роль она играет в формировании современной научной картины мира?

Биология — наука о жизни и живых объектах — традиционно относится к комплексу естественных наук и обычно рассматривается в ряду с главными из них — физикой и химией. В связи с неимоверной сложностью объекта изучения биология в своем прогрессе следует за физикой и химией, основываясь на методах и содержании этих наук.

Роль биологии в формировании современной научной картины мира заключается в исследованиях живых организмов, их строении, развитии и происхождении, взаимоотношениях со средой обитания и с другими объектами живой природы, а также в изучении и раскрытии общих законов и закономерностей развития живой природы, т. е. её эволюции.

Вопрос 9. Расскажите о роли биологии в жизни человека.

В наше время перед человечеством особенно остро встают такие общие проблемы, как охрана здоровья, обеспечение продовольствием и сохранение разнообразия организмов на нашей планете. Биология, исследования которой направлены на решение этих и других вопросов, тесно взаимодействует с медициной, сельским хозяйством, промышленностью, в частности пищевой и легкой и т. д.

Вы все знаете, что, заболев, человек использует лекарства. Большинство лекарственных веществ получают из растений или продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

Биология играет важную роль и в обеспечении человечества продовольствием. Ученые создают новые высокоурожайные сорта растений и породы животных, что позволяет получать больше продуктов питания. Исследования биологов направлены на сохранение и повышение плодородия почв, что обеспечивает высокие урожаи. Живые организмы широко используются и в промышленности. Например, простоквашу, кефир, сыры человек получает благодаря деятельности определенных видов бактерий и грибов.

Нестабильная экологическая обстановка на Земле требует переосмысления производственной деятельности, а значение биологии в жизни человека переходит на новую ступень.

Сферы жизни человека, где необходимы биологические знания: криминалистика, геронтология, дрессура животных, сельское хозяйство, промышленность, фармацевтика, строительство, космос и др.

Вопрос 10. Используя ключевые слова параграфа, постройте основу схемы (ментальной карты), показывающую место биологии в системе наук.

Вопрос 11. Может ли в настоящее время учёный совершить научное открытие без активного сотрудничества с другими исследователями?

Ученый может совершить научное открытие самостоятельно, хотя в настоящее время это очень сложно, НО… результаты исследования практически не будут иметь никакой ценности для формирования современной научной картины мира если исследователь не поделится ими с сообществом коллег. Сегодня, для того чтобы преуспеть в науке, необходимо уметь общаться и взаимодействовать с другими членами научного сообщества. Поэтому основными формальными признаками квалификации учёного являются периодическая публикация материалов исследований в авторитетных научных изданиях, которые называют рецензируемыми журналами, и выступления с докладами на авторитетных научных конференциях.

Вопрос 12. Прочитайте текст. Подберите свои примеры научной и ненаучной гипотез. Обоснуйте их с помощью критерия фальсифицируемости Поппера. Предложите свой вариант проверки гипотез.

Например, Теория Эволюции Видов Дарвина изначально опиралась на многолетнюю базу исследований, классификации видов географически и хронологически. В современной Теории Эволюции видов, эта база была существенно расширена такими науками как генетика. Если бы оказалось, что переходных видов между звеньями совсем нет, и нет их ископаемых останков, или если бы оказалось, что среди древних останков обнаруживались бы современные формы жизни, или если бы анализ ДНК показал, что виды не являются генетическими родственниками, то Теория Эволюции была бы опровергнута. Наличие конкретных критериев опровержимости говорит о том, что Теория Эволюции — научная теория.

Изначально Теория Относительности была описана в виде математической модели. Эта модель предсказывала ощутимые искажения пространства — времени небесными телами, и предполагала наличие сингулярностей — "черных дыр". Теория Относительности также утверждала инвариантность скорости света. Если бы оказалось, что скорость света может меняться, или что массивные небесные тела не искажают поток света, то теория оказалась бы ложной. Но современные сверхточные эксперименты подтвердили предсказания Теории Относительности, и в космосе были обнаружены "черные дыры". Тот факт, что у Теории Относительности есть конкретные проверяемые критерии, без которых она не могла бы быть истиной, говорит о том, что эта теория — научная.

"Все люди делятся на холериков, сангвиников..." — можем ли придумать опровергающий эксперимент? Вряд ли, так как описания данных типов настолько размыты, что при желании всегда можно подогнать любого человека под какой — нибудь тип. Значит эта теория ненаучна.

Еще один пример ненаучной теории — учение Креационизма. Согласно этому взгляду, все виды были созданы потусторонним существом, Богом. При каких условиях можно будет доказать, что этот взгляд ложен? Какие есть критерии, при которых можно сказать, что жизнь не создавалась высшим существом? Таких критериев нет. Этот взгляд не доказуем и не опровержим. Иногда верующие думают, что это хорошо — ведь никто не сможет опровергнуть их домыслы. Но на самом деле, именно нефальсифицируемость говорит о ненаучности их верований.