Современное естествознание и высокие технологии

Большие ожидания связаны, например, с нанотехнологией, где, используя в качестве строительных блоков атомы и молекулы, создают не существующие в природе и обладающие новыми, удивительными свойствами материалы и приборы. Используется тот факт, что на наноуровне (масштаб величин от 1 до 100 нанометров, 1 нанометр 10^-9 м)  многие свойства обычных материалов претерпевают значительные изменения. Это может касаться таких параметров как температура плавления, химическая реактивность, электро- и термопроводимости. Новые материалы и приборы находят широкую сферу приложимости - в электронике, медицине, экологии, авиации, космонавтике. В медицине - это создание новых лекарств, а также более совершенных методов доставки лекарств по назначению, когда с помощью наноскопических устройств лекарство доставляется именно тем клеткам живого организма, которые в нем нуждаются; в экологии речь может пойти о преобразовании токсичных компонентов в почве и воде, а также в промышленных выбросах в атмосферу, появившихся там в результате загрязнения окружающей среды, в нетоксичные; в самолетостроении новые материалы могут быть использованы для создания машин чрезвычайно прочных и вместе с тем  легких и эластичных, что значительно снизит риск их разрушения при авариях; в космонавтике эти же материалы смогут быть использованы для строительства легких и мощных грузоподъемников, способных доставлять тяжелые грузы с поверхности планет на околоземные орбиты и т.д. Многие разработки в нанотехнологии преследуют цель сэкономить средства при производстве новых машин и оборудования, сделать производство более дешевым, что очень важно в условиях жесткой рыночной конкуренции на мировом рынке

Верно, что часто у технологий, в том числе и у нанотехнологии, есть и негативная сторона. С ними связаны определенные социальные риски - возможность ухудшения здоровья людей в связи с использованием в быту товаров, изготовленных из новых материалов; появление новых болезней, возникающих в качестве побочных эффектов применения созданных на основе тех же технологий лекарств; создание все более "совершенного" оружия  массового уничтожения. Все это делает злободневным вопрос о социальной и моральной ответственности создателей новых технологий. Но всегда остается надежда, что эти риски удастся учесть, предотвратить и ответить на них. Так что с тезисом о необходимости технологий согласны все. Руссоистские идеи уже давно не в моде.

Другое дело наука. У  многих ученых-прикладников, технологов, да и у некоторых философов науки она сегодня, прямо скажем, не в чести. Вполне серьезно ставится и обсуждается вопрос о том, нужна ли вообще фундаментальная наука и стоит ли ее финансировать. Во время дискуссий спрашивают, не лучше ли использовать эти средства для решения самых неотложных проблем человечества, направив их, например, на лечение онкологических заболеваний? Высказывается мнение, что наиболее успешно и продуктивно развивается наука, источником которой является решение той или иной практической проблемы. Основная претензия, предъявляемая фундаментальной науке, состоит в том, что она не приносит пользы.

Мнение по меньшей  мере не верное. Ведь наука выступает основой технологических достижений. Традиционно полагалось, что фундаментальная наука является источником технологических новаций, а технология представляет собой приложение науки (так называемая «линейная» модель взаимоотношения науки и технологии; ее происхождение связывают с именем Ф.Бэкона). В настоящее время эта модель подвергается критике как несостоятельная. Но какие бы модели не предлагались взамен этой, все они исходят из того, что наука, пусть и не в качестве источника технологий, всегда принимает непосредственное или опосредованное участие в технологических исследованиях и разработках. Более того, в любой из этих моделей предполагается, что зависимость современных технологий - биотехнологии, биомедицинской технологии, нанотехнологии и т.п. от фундаментальной науки в настоящее время возрастает.

Но участием в технологических разработках фундаментальная наука не ограничивается. У нее есть еще одна не менее, а может быть даже более важная и великая задача. Она объясняет мир, удовлетворяя важнейшую интеллектуальную потребность людей - потребность знать. Человек хочет знать, как устроен мир, как произошла Вселенная, в чем сущность жизни, что такое сознание и т.д. Верно, что эта сторона фундаментальной науки бесполезна в том смысле этого слова, который вкладывал в него Оскар Уайльд, когда говорил, что всякое искусство бесполезно. Вряд ли исследования в области, скажем, квантовой гравитации (самый передний край современной теоретической физики) принесут непосредственную пользу людям, по крайней мере в обозримом будущем. Также мало что изменится в жизни обычных людей, если будет решена загадка происхождения жизни или раскрыта тайна происхождения Вселенной. Но, перестав задавать себе эти вопросы, перестав интересоваться ими, человеческое общество потеряет многое из того, что делает его именно человеческим.

Многие фундаментальные исследования сегодня требуют постановки очень дорогостоящих экспериментов. В физике элементарных частиц - это создание и использование современных сверхускорителей. Даже вопреки иногда высказываемому мнению, что сверхускорители - это уже элемент Большой науки и на нем осуществляются не фундаментальные, а прикладные исследования, сверхускорители - это просто гигантская экспериментальная аппаратура, создаваемая для целей фундаментальной, чистой науки. И работа на них - это экспериментальная деятельность в сфере чистой науки, где давно уже произошло разделение на экспериментальные и теоретические исследования. Даже такая богатая страна как США предпочла отказаться от строительства самого новейшего суперколлайдера (БАК - Большой адронный коллайдер)  в одиночку; он был создан и запущен при финансовой поддержке нескольких стран-участниц проекта. В связи с дороговизной проекта вновь поднимался и поднимается вопрос: не лучше ли было израсходовать эти деньги на непосредственные  нужды людей, например ликвидацию голода в странах третьего мира, здравоохранение, экологию?

Но, во-первых, те, кто  ставит так вопрос, забывают, что  в процессе создания такой экспериментальной  аппаратуры как сверхускоритель, новые  мощные импульсы развития получает и  технология. Создаются новые приборы, новые материалы, вспомогательные устройства и оборудование. Одна из проблем, которые призван решить новый гигантский ускоритель БАК состоит в поисках хиггсовских бозонов - частиц, которые ответственны за появление масс у всех элементарных частиц. Решается чисто теоретическая задача. Но для того, чтобы построить это необходимое для ее решения  экспериментальное оборудование, потребовалось создание новой вычислительной техники, новых массивных хранилищ данных, новых мощных электронных устройств, новых приборов и оборудования. Более того, многие даже не знают о том, что при исследовательских центрах, где работают такие ускорители (например, ФЕРМИЛАБ'е, США), лечат онкологические заболевания с помощью нейтронных пучков, полученных на этих же ускорителях. Лечат успешно, продлевая жизнь людей. В США существуют четыре таких центра.

Во-вторых, нам, говоря словами  поэта, все-таки «не дано предугадать, как наше слово отзовется». Не преследуя  утилитарных целей и просто создавая все более верные модели мира, ученые, занятые в сфере фундаментальных исследований, могут, даже не осознавая этого, закладывать фундамент для решения практических задач, важных для выживания человечества.  Думал ли Галилей, формулируя свой закон свободного падения тел и в споре с аристотелианцами доказывая его справедливость, что тем самым он закладывает теоретические основы современной нам космонавтики? На базе полученного в рамках галилей-ньютоновой физики значения ускорения свободного падения тел (~9,8 м/сек²)  удалось уже в наше время рассчитать, какую скорость ракета-носитель должна сообщить телу для того, чтобы оно могло стать искусственным спутником Земли (первая космическая скорость, равная ~ 8 км/сек), и какую скорость должно иметь, чтобы, преодолев земное притяжение, навсегда покинуть Землю и уйти в открытый космос (вторая космическая скорость, равная ~11 км/сек).

Или другой пример. Ныне хорошо известны блестящие практические достижения генной инженерии. Достаточно перечислить получение с помощью ее методов таких жизненно важных лекарств как инсулин, интерферон; создание высокопродуктивных штаммов микроорганизмов для производства аминокислот, антибиотиков, ферментов, витаминов;  набирающую силу генную терапию и т.д. Но ведь в 60-х годах ХХ века было не ясно, даст ли вообще что-нибудь полезное молекулярная биология. И многие ученые сетовали на то, что на эту область исследований отпускается слишком много средств.

Таких примеров «отложенного» (используя терминологию квантовой  физики, где говорят об "экспериментах  с отложенным выбором") практического использования законов науки можно привести множество. Эта функция науки, несомненно, действует и сейчас. Эксперименты с космическими аппаратами, посылаемыми к другим планетам нашей Солнечной системы, многим представляются сейчас излишней роскошью. Но, возможно, они помогут человечеству постичь тайну происхождения жизни на Земле или расширить ареал существования человечества в Космосе.

Имея в виду возможность  существования такой «отложенной» пользы, необходимо поддерживать и  финансировать все фундаментальные исследования, а не только те, которые представляются перспективными уже сейчас. Во-первых, потому, что  исключения тех или иных разработок из поля научных исследований может отрицательно сказаться на самой науке. Как утверждал один из творцов современной физики Энрико Ферми, «опыт показывает, что до некоторой степени произвольный характер конструирования знаниевого поля, являющийся результатом полной свободы в выборе направления исследований отдельными учеными, является единственным гарантом того, что ни одно важное направление  не будет упущено». И, во-вторых, любые запреты могут негативно сказаться именно в практической сфере, отрицательно влияя на качество жизни людей. Нельзя повторять ошибки противников генетики, третировавших генетические исследования на том основании, что они излишне теоретичны, оторваны от жизни, что биология должна непосредственно подключиться к решению продовольственной проблемы в стране, а не заниматься бесполезными манипулированиями какими-то там генами каких-то там мушек-дрозофил. В нашей стране генетика была запрещена. Но, как известно, именно она и помогает сейчас решать проблему голода в развивающихся странах путем (пусть пока и несовершенной) практики создания новых генетически измененных видов растений и животных, обладающих высокой продуктивностью и другими, полезными для человека свойствами. Поэтому вопрос о судьбе фундаментальных исследований должен быть столь же важным для нас, как и вопрос о судьбе современных технологий [По материалам статьи Мамчур].

Заключение

В условиях пришедшей на смену традиционной техногенной цивилизации темпы социального развития резко ускоряются, экстенсивное развитие сменяется интенсивным. Высшей ценностью становятся инновации, творчество, формирующие новые оригинальные идеи, образцы деятельности, целевые и ценностные установки. Традиция должна не просто воспроизводиться, а постоянно модифицироваться под влиянием инноваций.

Главным фактором, который определяет процессы изменений социальной жизни, становится развитие  техники и технологии, которые проходят все более спрессованные циклы обновления. Так возникает новый тип развития, основанный на ускоряющемся изменении предметной среды, непосредственно окружающей человека [Степин, Кузнецова, 5-6].

Когда современная наука  на переднем крае своего поиска поставила в центр исследований уникальные, исторически развивающиеся системы, в которые в качестве особого компонента включен сам человек, то требование экспликации ценностей в этой ситуации не только не противоречит традиционной установке на получение объективно-истинных знаний о мире, но и выступает предпосылкой реализации этой установки. Есть все основания полагать, что по мере развития современной науки эти процессы будут усиливаться.

Техногенная цивилизация  ныне вступает в полосу особого типа прогресса, когда гуманистические ориентиры становятся исходными в определении стратегий научного поиска [Аруцев, указ.соч.].

Синергетический подход к познанию показывает, что знания не приобретают  как вещь, ими овладевают, чтобы  в дальнейшем обладать. Знания, полученные в синергетической образовательной среде, способствуют постижению действительности без отторжения субъекта (человека) от объекта (природы) на фундаментальном уровне.

Успехи в области  современных высоких технологий, внедрение курса «Концепции современного естествознания» с использованием ее гуманитарного потенциала делают актуальной проблему проектирования синергетической среды в системе образования и формирования синергетического стиля мышления.

Эффективность технологий XXI века, видимо, будет зависеть от решения задач, связанных с этой проблемой. Проектирование синергетической среды в любой сфере обеспечит сочетание рационального и иррационального в процессе взаимодействия, формирование метаязыка аналогий, понятного естественнику и гуманитарию. Гуманитарный потенциал современного естествознания связан прежде всего с развитием мышления, формированием целостного мировоззрения, воспитанием чувств.

Проектирование синергетической  среды в системе подразумевает процесс создания в системе такой совокупности информационно-методических, эргономических, экономических, правовых условий и средств управления на базе принципов синергетики, которая обеспечит становление в социуме творческой личности, имеющей опыт безопасной жизнедеятельности на стадии обучения, воспитания и развития [Бочкарев, 252 - 254].

Список литературы