Концепция современного естествознания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Генетика и практика

2. Экология и здоровье человека

3. Физический вакуум

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Естествознание - область науки, изучающая совокупность естественных наук, взятых как целое.

Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, биологию, географию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а с развитием техники - развитие физики, химии.

Развитие и дифференциация современного естествознания сопровождается интеграцией различных направлений и отраслей, воспроизводством единого научного знания. Наука развивается как особая специфическая форма познания мира.

Совокупным продуктом развития естествознания являются:

- фактические знания и теории (которые постоянно расширяются и совершенствуются);

- высокие технологии (результат целенаправленного применения достижений естествознания);

- вся методология естествознания и определенный стиль мышления, его независимость;

- определенные моральные ценности, выработанные в рамках естествознания (стремление к объективности, отстраненность от конъюнктурных соображений.

В данной работе рассмотрим следующие вопросы:

1. Генетика и практика;

2. Экология и здоровье человека;

3. Физический вакуум.

1. Генетика и практика

Выделение и быстрое развитие в XX в. генетики как отрасли биологической науки определяется радом причин. Во-первых, огромной ролью, которую играет генетический материал в существовании живых организмов. Наличие генов, носителей наследственной информации, является, как отмечалось, существенным свойством всего живого. Во-вторых, изменчивостью генов, их способностью к мутациям, перестройкам, что и явилось решающим фактором эволюции, развития всего живого, его огромного разнообразия [4, с. 13]. Открытием в конце XIX в. определенных законов, которым подчиняется механизм наследственности, что сделало возможным целенаправленную селекцию растений и животных.

Итак, генетика - это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она является научной основой для разработки практических методов селекции, т.е. создания новых пород животных, видов растений, культур микроорганизмов с нужными человеку признаками [4, с. 7].

Центральным понятием генетики является «ген». Это элементарная единица наследственности, характеризующаяся рядом признаков. По своему уровню ген - внутриклеточная молекулярная структура. По химическому составу - это нуклеиновые кислоты, в составе которых основную роль играют азот и фосфор. Гены располагаются, как правило, в ядрах клеток. Они имеются в каждой клетке, и поэтому их общее количество в крупных организмах может достигать многих миллиардов. По своему назначению гены - своего рода «мозговой центр» клеток и, следовательно, всего организма.

В основу генетики легли закономерности наследственности, обнаруженные австрийским биологом Г. Менделем при проведенной им серии опытов по скрещиванию различных сортов гороха. Открытия Г. Менделя были по достоинству оценены только после его смерти.

Основными направлениями исследований ученых-генетиков в XX в. стали следующие:

1) Изучение тех предельно мелких материальных структур - молекул нуклеиновых кислот, которые являются хранителями генетической информации каждого вида живого, единицами наследственности.

2) Исследование механизмов и закономерностей передачи генетической информации от поколения к поколению.

3) Изучение механизмов реализации генетической информации в конкретные признаки и свойства организма, например, в большую продуктивность животных или урожайность сельскохозяйственных культур.

4) Выяснение причин и механизмов изменения генетической информации на разных этапах развития организма [6, с. 112].

Эти задачи решаются генетикой на различных уровнях организации живой природы: молекулярном, клеточном, организменном, популяционцом.

Успехи современной генетики, ее глубокое проникновение в тайны механизма наследственности явились свидетельством универсального единства живой природы. Достижения генетиков открыли дорогу для познания сущности жизни, новых способов изменения ее сложившихся форм.

В конце 2000 года был расшифрован геном (т.е. совокупность генов, сосредоточенных в едином наборе хромосом данного организма) человека, который содержит около 100000 генов, включающих около 3 миллиардов единиц информации. В дальнейшем это даст возможность понимания причин и механизмов различных инфекционных и других заболеваний.

Важнейшим достижением является определение числа генов у человека и составление генетических карт хромосом, а также выяснение причин мутирования генов. В настоящее время нет такой отрасли биологии, которая могла бы развиваться, не учитывая и не используя данных генетических исследований. Это относится в равной мере к экологии, систематике, зоопсихологии, эмбриологии, эволюции и др. [12, с. 179].

Важнейшее открытие в современности, открытое Де Фриз Хуго, связано с установлением способности генов к перестройке, изменению - мутации. Они вызваны химическими соединениями, радиацией, вирусами, бактериями, изменением температуры и, наконец, могут быть случайными. В селекции используют химические мутагены для осуществления полезных мутаций.

Первостепенной задачей генетики стали оценка и последующее длительное динамическое слежение (мониторинг) за возможными отрицательными генетическими последствиями применения химикатов и других техногенных факторов, присутствующих в окружающей среде, как для самого человека, так и для животных, растений и микроорганизмов экологической среды человека.

Наиболее важной для практических задач здравоохранения областью генетики человека является медицинская генетика. Иногда ее рассматривают не как раздел генетики человека, а как самостоятельную область общей генетики. Медицинская генетика исследует распространение, этиологию, патогенез, течение наследственных болезней, разрабатывает системы диагностики, лечения, профилактики и реабилитации больных наследственными болезнями и диспансеризации их семей, а также изучает роль и механизмы наследственной предрасположенности при заболеваниях человека. Благодаря развитию медицины человек научился бороться с очень многими заболеваниями, уносившими не так давно миллионы жизней. Человек успешно защищает себя от большинства очень опасных инфекционных болезней, такие как оспа, чума, холера, малярия. А также уже не так страшны туберкулез, скарлатина, коклюш, корь и многие другие заболевания [12, с. 179-180]. Биология и медицина интенсивно работают над решением проблемы вирусных заболеваний и рака. Однако большое значение для медицины имеют и другие генетические дисциплины.

Разработка широкого спектра современных антибиотиков возможна только на основе глубокого изучения частной генетики микроорганизмов - продуцентов антибиотиков и применения генетических методов их селекции, а с недавнего времени и методов генетической инженерии по конструированию микроорганизмов с заданными свойствами. Методы генетической инженерии и биотехнологии, основанные на генетических подходах, находят применение и при получении таких препаратов, как инсулин человека, интерферон, гормон роста и ряд других физиологически активных веществ, в том числе получение пищевых продуктов из трансгенных растений (т.е. генетически измененных с заданными параметрами).

С помощью генной инженерии:

- разработаны диагностические препараты, позволяющие обнаружить генетические аномалии в период беременности;

- разрабатываются методы лечения наследственных болезней путем введения генов с правильной информацией - генотерапия;

- культивирование генов больных и здоровых людей в клетках других с целью изучения молекулярных основ наследственных заболеваний человека [8, с. 166].

С помощью биотехнологии получено множество продуктов для здравоохранения, сельского хозяйства, продовольственной и химической промышленности. Причем важно то, что многие из них не могли быть получены без применения биотехнологических способов. Особенно большие надежды связываются с попытками использования микроорганизмов и культур клеток для уменьшения загрязнения среды и производства энергии.

Селекционеры с помощью генетики увеличили производство сельскохозяйственной продукции и наращивание продовольственного потенциала, получили новые породы животных и сортов растений, но неизвестно повлияют ли биогенные продукты на генетику человека.

Немало спекуляций и домыслов появилось в последнее время относительно нового способа «изготовления» людей путем клонирования. Тут и страхи появления нового Гитлера и ему подобных, и рассуждения в духе апокалипсиса о том, что в будущем клоны вытеснят и уничтожат «нормальных людей», и другие тому подобные ужасы.

За всю историю человечество сотворило немало глупостей, но возможный запрет клонирования рискует побить все рекорды. Ибо оно, клонирование, не просто гуманно по своей сути, но способно кардинально решить такие проблемы, как трансплантация органов, возможность иметь детей при самых тяжелых случаях бесплодия и одиноким людям, а также шанс потерявшим ребенка родителям хоть немного смягчить свое горе, воспитывая двойника.

Трансплантация клонируемых органов способна спасти миллионы людей, умирающих по всему свету из-за дефицита органов, который создается, кстати, из-за всевозможных ограничений, навязанных «моралистами»: целостность трупа и его неприкосновенность после смерти [8, с. 166-167].

Генетика человека не только использует достижения, полученные в исследованиях на других организмах, но и сама обогащает теоретические познания. Выбор нового объекта или применение новых методов, вызывающих расцвет генетики, каждый раз лишь на короткое время, сменяется периодом стабилизации, за которым следует новый подъем, появление новой области генетических исследований. Каждая новая фаза развития генетики не снимает предыдущих достижений, а, наоборот, расширяет и углубляет их. Генетические исследования постоянно расширяются, ибо именно генетика призвана осветить проблемы жизни, ее возникновения и развития.

2. Экология и здоровье человека

Здоровье и болезнь человека - производное окружающей и социальной среды. Здоровье нельзя рассматривать как нечто независимое, автономное. Человек - часть природы. Поэтому изменение окружающей природы неизменно приведёт и к изменению здоровья человека.

Здоровье человека - это синтетическая категория, включающая в себя, кроме физиологической, нравственную, интеллектуальную и психическую составляющие [17, с. 23]. Отсюда в той или иной степени болен не только тот человек, кто имеет хроническое заболевание или физические дефекты, но и тот, кто отличается нравственной патологией, ослабленным интеллектом, неустойчивой психикой.

Здоровье человека есть опосредованный показатель экологического состояния окружающей среды.

Качество окружающей среды определяют следующие экологические факторы, влияющие на здоровье человека:

- геофизические, в первую очередь климатические: атмосферное давление, определяемое высотой местности; сухость воздуха и высокая его естественная запыленность, объясняемая положением республики в зоне пустынь; резкие колебания температур (среднесуточные, сезонные, годовые); большая продолжительность солнечного сияния и напряженность солнечной радиации;

- геохимические: недостаток содержания йода в водных источниках и железа в почве; приуроченность к населенным пунктам обогатительных фабрик, связанных с добычей ртути, висмута, мышьяка, свинца;

- биотические: действие аллергенов, ядов растительного и животного происхождения; воздействие патогенных организмов; наличие полезных животных и растений [17, с. 23-24].

На здоровье человека оказывают влияние природно-катастрофические процессы и явления: землетрясения, оползни, наводнения, засухи.

Для человека неблагоприятно загрязнение любой из сред, с которыми он соприкасается.

Если учесть, что человек в сутки потребляет более 9 кг воздуха и более 2 литров воды, то легко представить, что наибольший вред приносят здоровью людей загрязнения атмосферы и водоёмов. Наиболее страдает детский организм, т.к. его иммунная система ещё не укрепилась, а молодой развивающийся организм потребляет наряду с полезными веществами массу вредных, порой «оседающих» в организме надолго [20, с. 41].

Источники загрязнений

Для того чтобы справиться с этими проблемами и сохранить здоровье человека, сохранить природу, необходимы в первую очередь ответственная экологическая политика. В связи с этим перед обществом встает еще одна важнейшая задача - формирование экологического сознания населения, которая включает в себя целый комплекс мер экологического образования и воспитания в общественном сознании в качестве доминирующих элементов экологическое научное сознание, экологическую этику, психологию, правосознание.

Экологическое сознание включает формирование научной картины мира, основываясь на достижениях современной науки. На передний план выдвигается системный подход, рассматривающий мир во взаимодействии и целостности; принцип универсального эволюционизма, а также такие современные концепции и теории, как синергетика, учение о «феномене человека» П. Тейяра де Шардена, теория биосферы и ноосферы В.И. Вернадского и т.д.

В формировании экологического сознания необходимо придерживаться принципов экологической этики.

В экологическое сознание необходимо включить и экологическое правосознание, предполагающее осознание всеми гражданами юридической ответственности за нанесение вреда природе и юридическую защиту последней [17, с. 29-30].

В качестве вывода отметим, что говоря о влиянии окружающей среды на здоровье человека, нужно понимать, что экологической проблемы в чистом виде не существует. Она всегда связана с политикой, экономикой, новыми технологиями с общей культурой человека и общества, с уровнем зрелости экологического сознания. И если у нации в целом и у каждого гражданина в отдельности не будет сформировано ответственное экологическое мышление, если каждый гражданин не будет осознавать свою ответственность, то ни о каком решении экологической проблемы не может быть и речи.

3. Физический вакуум

Под физическим вакуумом в квантовой физике понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. При этом такое состояние вовсе не обязательно соответствует пустоте: поле в низшем состоянии может быть, например, полем квазичастиц в твёрдом теле или даже в ядре атома, где плотность чрезвычайно высока. Физическим вакуумом называют также полностью лишённое вещества пространство, заполненное полем в таком состоянии [9, с. 55]. Такое состояние не является абсолютной пустотой. Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей.

В некоторых конкретных теориях поля вакуум может обладать нетривиальными топологическими свойствами. В теории могут существовать несколько различных вакуумов, различающихся плотностью энергии или другими физическими параметрами (в зависимости от применяемых гипотез и теорий). Вырождение вакуума при спонтанном нарушении симметрии приводит к существованию непрерывного спектра вакуумных состояний, отличающихся друг от друга числом голдстоуновских бозонов. Локальные минимумы энергии при разных значениях какого-либо поля, отличающиеся по энергии от глобального минимума, носят название ложных вакуумов; такие состояния метастабильны и стремятся распасться с выделением энергии, перейдя в истинный вакуум или в один из нижележащих ложных вакуумов [9, с. 55-56].

Некоторые из этих предсказаний теории поля уже были успешно подтверждены экспериментом. Так, эффект Казимира и лэмбовский сдвиг атомных уровней объясняется нулевыми колебаниями электромагнитного поля в физическом вакууме. На некоторых других представлениях о вакууме базируются современные физические теории. Например, существование нескольких вакуумных состояний (упомянутых выше ложных вакуумов) является одной из главных основ инфляционной теории Большого взрыва.

По расчетам Нобелевского лауреата Р.Фейнмана и Дж. Уиллера, энергетический потенциал вакуума настолько огромен, что «в вакууме, заключенном в объеме обыкновенной электрической лампочки, энергии такое количество, что ее хватило бы, чтобы вскипятить все океаны на Земле» [8, с. 191]. Однако, до сих пор традиционная схема получения энергии из вещества остается не только доминирующей, но даже считается единственно возможной. Под окружающей средой по-прежнему упорно продолжают понимать вещество, которого так мало, забывая о вакууме, которого так много. Именно такой старый «вещественный» подход и привел к тому, что человечество, буквально купаясь в энергии, испытывает энергетический голод.

В новом, «вакуумном» подходе исходят из того, что окружающее пространство - физический вакуум - является неотъемлемой частью системы энергопреобразования. При этом возможность получения вакуумной энергии находит естественное объяснение без отступления от физических законов. Открывается путь создания энергетических установок, имеющих избыточный энергобаланс, в которых полученная энергия превышает энергию, затраченную первичным источником питания. Энергетические установки с избыточным энергобалансом смогут открыть доступ к огромной энергии вакуума, запасенной самой Природой [8, с. 191].

Таким образом, современная теория поля придерживается материалистических взглядов на природу физического вакуума, рассматривая его как невозбужденное состояние полевой материи. Физический вакуум, представляя полевую форму материи, может оказывать давление на вещественную материю

Заключение

Изучив литературу по поставленным вопросам, мы пришли к следующим выводам:

1) Генетика человека не только использует достижения, полученные в исследованиях на других организмах, но и сама обогащает теоретические познания. Выбор нового объекта или применение новых методов, вызывающих расцвет генетики, каждый раз лишь на короткое время, сменяется периодом стабилизации, за которым следует новый подъем, появление новой области генетических исследований. Каждая новая фаза развития генетики не снимает предыдущих достижений, а, наоборот, расширяет и углубляет их. Генетические исследования постоянно расширяются, ибо именно генетика призвана осветить проблемы жизни, ее возникновения и развития.

2) Здоровье человека - это синтетическая категория, включающая в себя, кроме физиологической, нравственную, интеллектуальную и психическую составляющие. Здоровье человека есть опосредованный показатель экологического состояния окружающей среды.

3) Современная теория поля придерживается материалистических взглядов на природу физического вакуума, рассматривая его как невозбужденное состояние полевой материи. Физический вакуум, представляя полевую форму материи, может оказывать давление на вещественную материю.

генетика физический вакуум

Список использованной литературы

1. Акифьев, А.П. Генетика и судьбы / А.П. Акифьев. - М.: Центрполиграф, 2001. - 317 с.

2. Беляев, Д.К. Общая биология / Д.К. Беляев. - М.: Просвещение, 2005. - 433 с.

3. Гайдук, Г.В. Доклассическое естествознание Восточной Европы конца XV - середины XVIII веков / Г.В. Гайдук. - Мн.: ФУАинформ, 2010. - 416 с.

4. Генетика и наследственность: Сб. ст. / Под ред. С.Г. Васецкого. - М.: Мир, 1987. - 300 с.

5. Дубинин, Н.П. Очерки о генетике / Н.П. Дубинин. - М.: Советская Россия, 1985. - 317 с.

6. Кибернштерн, Ф. Гены и генетика / Ф. Кибернштейн. - М.: Параграф, 1995. - 338 с.

7. Клеман, М. Основы физики частично упорядоченных сред: жидкие кристаллы, коллоиды, фрактальные структуры, полимеры и биологические объекты / М. Клеман. - М.: Физматлит, 2007. - 679 с.

8. Концепции современного естествознания / Под ред. проф. В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова. - М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 317 с.

9. Кротов, В.М. Основы физики / В.М. Кротов. - Могилев: МГУ, 2008. - 266 c.

10. Ландау, Л.Д., Лифшиц, Е.М. Теория поля / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М.: Наука, 1988. - 512 с.

11. Моисеев, Н.Н. Человек и ноосфера / Н.Н. Моисеев. - М.: Молодая гвардия, 1990. - 277 с.

12. Найдыш, В.М. Концепции современного естествознания / В.М. Найдыш. - М.: Гардарики, 2003. - 259 с.

13. Новосадов, Б.К. Гуманитарная миссия естествознания / Б.К. Новосадов // Электронный журнал «Знание. Понимание. Умение». - 2009. - № 1. - Философия. Политология [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.zpu-journal.ru/e-zpu/2009/1/Novosadov/. - Дата доступа: 26.09.2013.

14. Новосадов, Б.К. Концепция современного естествознания в высшем образовании в XXI веке / Б.К. Новосадов // Знание. Понимание. Умение. - 2005. - № 3. - С. 190 - 191.

15. Павлинский, Г.В. Основы физики рентгеновского излучения / Г.В. Павлинский. - М.: Физматлит, 2007. - 240 с.

16. Тетельмин, В.В. Геоэкология углеводородов / В.В. Тетельмин. - Долгопрудный: Интеллект, 2009. - 303 с.

17. Токарчук, С.М. Геоэкология / С.М. Токарчук. - Брест: БрГУ, 2011. - 78 с.

18. Точные решения уравнений Эйнштейна / [Крамер Д. и др.]. - М.: Мир, 1982. - 416 с.

19. Фолта, Я., Новы, Л. История естествознания в датах: Хронологический обзор / Я. Фолта, Л. Новы. - М.: Прогресс, 1987. - 496 с.

20. Ясовеев, М.Г. Геоэкология: актуальные проблемы / М.Г. Ясовеев. - Мн.: БГПУ, 2009. - 171 c.

Размещено на Allbest.ru