Единство научного знания и взаимосвязь физики, химии и биологии с точки зрения философии

В 17—18 веках  биология разделялась на ботанику и зоологию, каждая из которых подразделялась всего на 4 отрасли: систематику, морфологию, анатомию и физиологию.

      Основная задача биологии состояла в разработке удобной системы классификации живых существ. В соответствии с этим ведущей отраслью биологии являлась систематика, а господствующим способом исследований — описательный. Главным достижением этой эпохи была система Линнея.

       В течение 1-й половины 19 века сформировалось еще 5 отраслей: эмбриология, гистология, биогеография, сравнительная анатомия и палеонтология.

       Основная  задача биологии в этот период  заключалась в установлении и обосновании факта единства строения живых существ. Преобладающим способом исследования стал сравнительный метод, ведущей отраслью оказалась морфология. Были созданы теория типов строения Ж. Кювье — К. Бэра и клеточная теория Шлейдена-Шванна. В качестве основных идей биологиив то время господствовали положения о неизменности формы, постоянстве видов, предустановленной свыше целесообразности организма. Существенные материальные причины явлений органической жизни еще почти не были известны, и это давало большой простор для создания идеалистических гипотез (витализм, преформизм и идеалистический эпигенез,телеологической теории изначально заданной гармонии живой природы). Этот период развития биология получил, согласно Энгельсу, название метафизического.

         В середине 19 века Дарвин обосновал материалистический взгляд на причины органической целесообразности и тем самым разрушил телеологическую доктрину целесообразности, бывшую одним из оплотов идеализма в биологии. Начал широко внедряться исторический метод, на основе которого в уже сложившихся отраслях возникли новые направления: эволюционная эмбриология (А. О. Ковалевский, И. И. Мечников, Э. Геккель), эволюционная физиология (И. М. Сеченов, К. А. Тимирязев), эволюционная палеонтология (В. О. Ковалевский), эволюционная морфология (А. Дорн, Л. Долло, А. П. Северцов др.). Некоторые из этих направлений переросли в особые отрасли биологии. Важнейшим результатом воздействия эволюционной теории явилось также выдвижение на первый план исследований каждого фактора эволюции в отдельности.

       Во 2-й  половине 19 века предметом систематического  изучения впервые сделался не только многоклеточный индивид, но и низший уровень организации живого — клеточный (Л. Пастер и др.). Благодаря усовершенствованию микроскопа и введению ряда новых методик (микротомирование, фиксирование препаратов, окрашивание, стерилизация, чистые культуры и пр.) в 20 веке, быстро развились такие науки, как цитология, микробиология, протистология. Успехи органической и коллоидной химии в конце 19 начало 20 вв. а также требования развития физиологии и медицины сделали возможным формирование особой науки — биохимии. Тем самым впервые была создана возможность научного познания обмена веществ в целостном организме, и выяснения самого коренного процесса характеризующего жизнь, — автоматическая саморепродукция белка. Однако конкретное изучение способов синтеза белка в живом организме стало возможный лишь в последнее время, в связи с переходом к исследованию самого низшего—макромолекулярного—уровня организации живого, на основе использования целой совокупности данных новейших отраслей (вирусологии, цитогенетики, цитохимии, химии полимеров, биофизика), и самых совершенных методик (рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, радиоактивные изотопы, экспериментальное получение  мутаций ионизирующими излучениями и т. п.).

        Наряду  с познанием живого на микроскопическом (клеточном), а потом и на субмикроскопическом (макромолекулярном) уровнях в биологии возникли методы изучения высоких уровней организации живого (надорганизменных).

        С  20—40-х гг. 20 века быстро развиваются  исследования динамики популяций (генетические, эволюционно-экологические и др.). Популяция представляет собой комплекс родственно совместно живущих и свободно скрещивающихся между собой организмов. Это - элементарная форма существования вида и единица эволюции. Изучение популяций не только углубляет знания о сущности вида и первых шагов эволюционного процесса, но и позволяет разрешить капитальную проблему связи между различными уровнями организацииживого. Именно в недрах популяций осуществляются сложные зависимости между видовым, организменными, клеточным, а также макромолекулярным уровнями. Познание этих зависимостей потребовало применения статистических методов и других способов математического анализа, без которых не могут быть вскрыты закономерности, действующие среди массы компонентов входящих в состав наследств, основы каждой клетки среди миллиардов клеток и множества организмов.

С 80-х годов  19 века выдвигаются  на первый план и становятся центральными в биологии следующие проблемы: причины изменчивости организмов, сущность наследственности и способы накопления наследственных измененийв поколениях,  значение факторов внешней среды в процессе развития организма и вида, относительная рольнаследственности и влияния внешней среды  в процессе приспособления организма в онтогенезе.

Работка этих проблем требовала применения эксперимента, который вскоре занял господствующее положение среди других способов исследования, обусловив появление в начале 20 века целой группы новых отраслей биологии: экспериментальной эмбриологии и экспериментальной морфологии, генетики, экспериментальной экологии др. На основе эволюционного учения, удовлетворяя запросы развивавшегося сельского  хозяйства, начал формироваться ряд научно-практических дисциплин (селекция, почвоведение др.).

      В конце  19 века зародилась, а в 20 векасформировалась особая отрасль — биоценология, в задачу которой входит познание закономерностей, присущих сообществам живых организмов (биоценозам), состоящим из представителей многих видов животных, растений и микроорганизмов. Изучение биоценозов диктовалось не только необходимостью открытия законов, управляющих межвидовыми и внутривидовыми отношениями, но и потребностями народного хозяйства (возобновление и развитие древесных насаждений, лугов и степных пастбищ, население водоемов и т.п., необходимые для рациональной организации кормовой базы, рыбного и пушного хозяйства, эксплуатации лесов и др.).

         Закономерности еще более высокого  уровня, действующие в природных комплексах, возникающих в результате взаимодействия живого с геохимическими процессами на отдельных участках территории или на всей географической оболочке земного шара рассматриваются биогеохимией и некоторыми другими науками, возникшими в 20 веке.

           Таким образом, в течение последних  100 лет дифференциация биологии  проходила с небывалой скоростью  и осуществлялась сразу  в  нескольких различных планах, в  конечном счете под воздействием растущих требований со стороны народного хозяйства и медицины.

Современный этап теоретизации биологии характеризуется выработкой таких представлений о сущности жизни и биологической эволюции, которые, выражая основные структурные  характеристики биосистем, одновременно обеспечивали бы применение при их описании перспективных математических структур.

В рамках программы математизации  биологии активно используются идеи и представления, заимствованные из современной физической картины  мира. Например, из теоретической физики была заимствована идея рассматривать движение биосистем в специфическом фазовом пространстве состояний.

В результате математизации  биологии появилась новая научная  дисциплина - биометрия, главное содержание которой состоит в применении статистических методов к анализу  экспериментальных данных.

В процессе развития теоретической  биологии сделаны попытки представить  отдельные области биологии с  помощью формальных математических или логических систем. Выделяют три  основные области проникновения  математики: формальную теорию, физическую теорию и теорию систем.

Мощным методом познания биологических процессов является метод математического моделирования. Моделирование представляет собой  абстрактное отображение объективного мира. Связи, выявляемые между эмпирическими  фактами, могут носить более общий  характер и способны объединить совокупность разных фактов в систему. Тогда системы  с одинаковыми типами связей можно  считать подобными в отношении  структуры, хотя они могут обладать разными компонентами. Это делает возможной определенную взаимозаменяемость компонентов таких систем, несмотря на их физические различия. Это предложение  впервые было высказано Максвеллом и Больцманом, оно явилось основой нового метода познания - моделирования.

Сейчас биология вышла  на лидирующие позиции, и оказывает  воздействие на физику. Наряду с  локальным влиянием на физику некоторых  идей, возникающих в биофизике, как  пограничной области между физикой  и биологией. . В задачу биофизики входит исследование физических и физико-химических свойств биологических объектов, физических процессов, совершающихся в живой системе, а также биологические действия физических факторов и, в первую очередь, ионизирующих излучений. Большую роль в развитии и становлении биофизики играют все большие и большие возможности применения разнообразных физических методов.

Так идеи целостности и  системности биологических объектов, отработанные во второй половине 20в. в  картине биологической реальности, позволяют по-новому рассмотреть  в квантовой физике особенности  взаимодействия микрочастиц.

Многие исследователи  полагают, что при переходе к новому уровню физического знания приоритет  будет отдаваться целостности и  ее основным свойствам – упорядоченности  и симметрии, которые рассматриваются  как фундаментальные идеи современной  физической картины мира. Тем самым  из концептуального аппарата физики будут устранены остаткимеханического мышления, которые присутствуют в  представлении об изолированных  сущностях.

Таким образом, идеи целостности, отработанные в биологической науке  через картину биологической  реальности входят в общенаучную  картину мира, а затем, приобретя  статус всеобщности, начинают транслировать  в соседние с биологией науки. Они оказывают влияние на развитие квантовой физики, что открывает  новые пути к прогрессу теории элементарных частиц, формированию новой  физической картины мира.

Момент возникновения  этой модели принят за точку отсчета  развития молекулярной биологии.

В настоящее время  биология стоит у порога новых кардинальных открытий, которые позволят установить более глубокие связи между различными формами движения материи, глубже познать сущность самой жизни и более эффективно управлять процессами, протекающими вотдельных  организмах и в живой природе в целом (синтез живого вещества, сущность наследств, изменчивости, законы регулирования процессов на различных уровнях организации живого).  [7 c.168]

Заключение

        В заключении сделаем следующие  выводы:

        Каждая  наука — это своего рода  обрывок знания, а все науки  в их простом сложении —  это сумма обрывков. Философия  же дает систему знания в  мире как целом. Она не занимается  простым сложением всех научных знаний, а интегрирует эти знания, беря их в самом общем виде и, опираясь, на этот «интеграл», строит систему знания о мире как целом, об отношении человека к миру, т.е. о разуме, о познании, о нравственности и т.п.

       Что же отличало философию  от других областей знаний? Что является предметом ее исследования? О чем думают, мыслят философы? Каково значение философии в жизни общества сегодня?

       Ответить  на эти вопросы — значит, раскрыть  основное содержание философии. Задача не из легких. Начнем, пожалуй, с первого вопроса.

Вспомним, что изучают другие науки.

Физика — это наука  о строении и свойствах неживой  природы (атомы, молекулы, кристаллы, поля, теплота, ядерные процессы и т.д.).

Биология изучает  живую природу.

        Химия  — состав, внутреннее строение  и превращение веществ.

       Перечень наук можно продолжить, но ни одна из них не рассматривает мир в целом, процесс познания как таковой, не вырабатывает всеобщих методов познания. Все это призвана сделать философия. Поэтому предметом ее исследования является мир в целом — природа, общество, человек и его мышление, а также наиболее общие законы взаимосвязи и развития.

      Философия не открывает законов  движения атомов, но она положительно решает вопрос об их неисчерпаемости.

      Философия не формулирует теорем  о бесконечно малых величинах, это задача математики, но удерживает нас от «дурной бесконечности».

     Она  не дает нам конкретных знаний о развитии живой природы, но указывает на неразрывную связь живого и неживого, на их единство и различие.

       Философия  не исследует химический состав  и конкретные превращения веществ (это дело химии), но она раскрывает суть любых превращений, доводит их понимание до перехода явления, процесса в свою противоположность.

      О соотношении философии и  частных наук было и, видимо, будет много, споров. Мы не собираемся углубляться в дебри этих споров, а очень кратко выразим свою позицию.

Философия —  это наука. Конкретная наука как определенный вид эмпирического и теоретического познания действительности имеет дело с определенными понятиями, суждениями, выводами, принципами, законами, гипотезами, теориями.

       Любая наука как в естественной, так и гуманитарной областях знания имеет свой особый предмет. Все это в ходе развития науки может меняться, отвергаться, и на месте ограниченных и тем более ошибочных теорий возникают новые, более глубокие теории.

       В философии, как и в любой  науке, люди ошибаются, заблуждаются, выдвигают гипотезы, которые могут оказаться несостоятельными, и т.п.

       Но все это совсем не значит, что философия есть одна из наук в ряду других наук. Как уже говорилось, у философии предмет иной — она есть наука о всеобщем, ни одна другая наука не занимается этим.

    Философия опирается  на совокупный духовный опыт  человечества. Наука – это только  часть опыта. В конечном счете философия и наука делают общее дело, но делают его по – разному. Их взаимодействие можно представить как встречное движение проходчиков, ведущих прорытие туннеля с двух сторон. Это будет более понятно, если и на науку, и на философию взглянуть исторически.  Многие науки зародились уже в древние времена. Наряду с философией развивались математика, астрономия и механика. Нам известны имена математика Пифагора, механика и математика Архимеда. Философы были знатоками и математики, и астрономии, а также других наук.