Наука и журналистика в тандеме на основаниях квантовой механики: на примере достижений в области нанотехнологий общества Макса Планка (Германия) и Техниона (Израиль)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тель-Авивский университет

Наука и журналистика в тандеме на основаниях квантовой механики: на примере достижений в области нанотехнологий общества Макса Планка (Германия) и Техниона (Израиль)

Фарберович О.В.

магистр журналистики, Интернет-портал «Научная Россия»

д.ф.-м.н., профессор

г. Москва

Ключевые слова: научная журналистика; релятивистский метод; квантовая механика; нанотехнологии; медиатизация науки; немецкая и израильская научные школы; общество Макса Планка; Технион, научно-популярные журналы «Технион» и «Макс Планк Форшунг».

Keywords: science journalism; relativistic method, quantum mechanics, nanotechnology; the mediatization of science; German and Israeli research schools; Max Planck Society; Technion; popular science magazines "Technion" and "Max Planck Forschung".

В истории развития физических представлений фундаментальной стала квантовая теория и проблемное поле в пределах ее сферы. Квантовые исследования позволяют расширить представления о наномире, описание которого было дано в квантовой механике её основоположниками В. Гейзенбергом, Н. Бором, П. Дираком и другими выдающимися учеными. «Физики ставили под сомнение статус сущего как предметно-чувственного мира. Единственным физиком, стремившимся понять, какая реальность стоит за квантовым миром, был Гейзенберг. Он считал, что за кажущимся математическим формализмом квантовой механики кроется особая онтология, восходящая к метафизике Аристотеля» Чечеткина И. И. Наномир: основные понятия квантовой механики и квантовой химии, и их интерпретация // Вестник Казанского технологического университета. 2015. - Т. 18, №. 19. - С. 43..

Как справедливо замечено, «без объяснительной силы квантовой механики, описывающей, как все элементы микромира складываются в слаженную систему, многие из современных технологических достижений были бы попросту невозможны» Аль-Халили Дж., Макфадден Дж. Жизнь на грани. Ваша первая книга о квантовой биологии. - СПб.: Питер, 2017. - С. 71.. Но, тем не менее, «квантовый мир остается незнакомым нам и часто заявляет, что эта неизвестность является признаком фундаментального раскола между миром, который мы видим вокруг нас, и его квантовым основанием. Но в реальности существует только один свод законов, указывающий путь, по которому работает мир: квантовые законы» Там же, с. 169..

Благодаря законам квантовой механики можно определить масштаб, границы и диапазон наномира и, тем самым, совершить серию новых открытий в области квантовых нанотехнологий. «Возникнув на стыке области квантовых взаимодействий и сферы классических макровзаимодействий, нанотехнологии качественно отличаются от традиционных областей прикладной науки и техники, поскольку на таких масштабах привычные, макроскопические, технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее». Аршинов В. И., Лебедев М. В. Философские проблемы развития и применения нанотехнологий // Философские науки. - М., 2008. - № 1. - С. 61.

Бытует мнение о природе естественнонаучной и философской рефлексии наномира. Например, что масштаб наномира зависит от модельных представлений о нем. Предлагается расширить границы понятия «наномир», поскольку «данное понятие является онтологически неопределенным, сходным по смыслу с микромиром, нижней границей которого является постоянная Планка, а верхней - размеры объектов видимого мира». Чечеткина И. И. Наномир с технонаучной и философской точек зрения // Вестник Казанского технологического университета. 2014. - Т. 17, № 9. - С. 381.

Безусловно, философское понимание научных положений связано с постижением физической онтологии, но, прежде всего, нанотехнологии демонстрируют этап перехода от дисциплинарных исследований к междисциплинарным. Сегодня проводится аналогия между измерениями в квантовой физике и биологическими и химическими процессами. В этой связи достижения в сфере нанотехнологий рассматриваются как явление на системном уровне, требующее такого междисциплинарного исследования на пересечении физики, химии и биологии.

Несмотря на большое количество разных работ, представленных отечественными и зарубежными специалистами, общественность остается незнакомой с нанотехнологиями. Это замечено и самими учеными Heckl W.M., Weitze M.-D. Das Unsichtbare durchschauen // Max Planck Forschung. 2013. - N 2. - S. 12-17., по мнению которых отношение к нанотехнологиям зависит от множества различных факторов, и поэтому нужен диалог об инновациях, обмен идеями, дискурс и указание реальных преимуществ перед возможными рисками. Ведь ученые в большинстве своем готовы к диалогу о собственной мотивации и о сути своей работы в нанонауке.

В этой связи важно проследить, какую роль может сыграть научная журналистика: оказывают ли СМИ существенное влияние на общественные дебаты, освещая тему квантовых нанотехнологий, или сохраняют нейтральную позицию. Как медиа отражают государственную политику, нормативно-правовую базу, оценку рисков среди непрофессионалов и в экспертном сообществе. Этой проблемы коснулись авторы Dudo A. et al. An analysis of nanoscientists as public communicators // Nature nanotechnology. 2014. - Vol. 9, N 10. - P. 841-844., которые в большей степени апеллируют к ученым, занимающимся нанонаукой, и тому, что и как они рассказывают о ней неакадемическому обществу. По их мнению, проблема наноученых состоит в чувстве ответственности за информирование общественности о своих исследованиях, поэтому они неохотно идут на контакты со СМИ. Результаты выявили прочную взаимосвязь между ориентацией наноученых (nanoscientists) на СМИ и рекламу и вероятностью их будущего участия (осознание профессиональной выгоды от привлечения внимания к своим исследованиям, например, квалифицированных студентов, или помощь в финансировании). О связи отношения ученых к освещению нанодостижений в СМИ и отношения общественности к науке говорят и другие авторы Corley E.A., Kim Y., Scheufele D.A. Leading US nano-scientists' perceptions about media coverage and the public communication of scientific research findings // Journal of Nanoparticle Research. 2011. - Vol. 13, N 12. - P. 7041-7055.. Они считают, что журналистам трудно заставить ученых говорить о нанотехнологиях, потому что у ученых нет доверия к точности освещения и есть опасения неверного толкования этой темы.

Тем не менее, научная журналистика показывает, как нанотехнологии проявляются в реальности и как можно использовать их потенциал. По мнению Дикель и других соавторов, случай нанотехнологий продемонстрировал, что дискурсы об этих новых технологиях все чаще формируются техно-утопическими нарративами. И эти нарративы никуда не денутся, потому что они являются выражением современной медиализации науки и технологий. В контексте новых медиа уже недостаточно анализировать видение и ожидания традиционных субъектов инновационной деятельности (государство, крупные компании, университеты) Dickel S., Schrape J.F. The renaissance of techno-utopianism as a challenge for responsible innovation // Journal of responsible Innovation. 2017. - Vol. 4, N 2. - P. 289-294..

Лора Гюнтер считает, что профессиональная роль, личный интерес, новостные факторы и организационные процессы в основном влияют на выбор научной области журналистами. В целом, журналисты все более положительно относятся к наноразмерной науке и технологии. Но результаты исследований показывают, что охват научных данных различается в зависимости от того, насколько научным журналистам интересны полезные или рискованные аспекты этой новой технологии. Кроме того, выбор научной проблемы также зависит от редакционных процессов, таких как профессиональные отношения научных журналистов как с другими журналистами, так и с редакторами новостей. Интервью с немецкими научными журналистами ведущих немецких изданий Frankfurter Allgemeine Zeitung, Frankfurter Rundschau, Sьddeutsche Zeitung показало, что на их работу влияет также личный интерес к вопросам о нанотехнологиях, Как правило, журналисты стремились сделать свои репортажи ориентированными на факты и нейтральными, чтобы аудитория сделала собственные выводы Guenther L., Ruhrmann G. Science journalists' selection criteria and depiction of nanotechnology in German media // Journal of Science Communication. 2013. - Vol. 12, N 3. - P. A01.. То есть журналистике нужна доказательная оценка нанотехнологий, степень уверенности и неопределенности, включая риски.

Для того, чтобы выяснить, какое влияние наука оказывает на журналистскую культуру, и насколько серьезно практикующие журналисты воспринимают необходимость медиатизации нанотехнологий, представляется целесообразным обратиться к международному опыту.

Анализируя дискурс научных школ, представленных научно-исследовательским обществом Макса Планка (Германия) и Технологическим институтом Технион (Израиль), авторы данного исследования обращаются к модели конкурирующих повесток дня израильского и немецкого журналов «Макс Планк Форшунг» и «Технион» за 10-летний временной интервал (с 2007 по 2017 гг.). Возможность реализовать собственные исследовательские концепции, доступ к отличному лабораторному оборудованию и новейшей инфраструктуре, междисциплинарный и международный обмен с опытными коллегами, творческий поиск ученого - ключевые параметры, характеризующие модель работы научных школ Германии и Израиля и демонстрирующие передовые достижения в области нанотехнологий общества Макса Планка и Техниона.

Каковы главные результаты ученых, и как научная журналистика формирует условия общественного понимания в сфере квантовых исследований под влиянием нового производства знаний?

Релятивистский метод, заявленный ранее Фарберович О., Фарберович О. Научная журналистика и пропаганда современных достижений науки: на примере журналов «Макс Планк Форшунг» (Германия) и «Технион» (Израиль) за период с 2010 по 2015 гг. / Lap Lambert Academic Publishing. 2018. и взятый за основу в последующих исследованиях, раскрывает достижения двух научных школ в сфере нанотехнологий за 10 лет, в частности, во-первых, он позволяет продемонстрировать развитие единой науки на мировой арене с учётом современных интеграционных процессов, во-вторых, выявить доминирующие научные направления, наконец, распространять и продвигать новое научное знание между учеными смежных дисциплин. Путем медиатизации квантовых исследований, в частности, нанотехнологий, научная журналистика выявляет различные теории, рожденные из квантовой механики.

Вероятно, диалог ученых с общественностью в данном случае инициируется по запросам научных журналистов или PR-службами исследовательских институтов, которые передают запросы ученым. Существенным оказывается отражение размышлений по вопросам развития нанотехнологий, включая общественные дебаты, финансирование исследований, восприятие риска, последствия для общественного здравоохранения и окружающей среды. Каково вообще осмысление или представление в научной журналистике механизма существования наномира?

Сопоставительно-тематический обзор израильского и немецкого журналов «Макс Планк Форшунг» и «Технион», а также анализ содержательных характеристик текстов и оценочные суждения выявляют значимые результаты квантовых исследований научного сообщества двух стран. На языке квантовой физики говорит и химия, и биология, то есть эти науки работают по квантовым законам. Журналистика определяет парадигму и динамику научных достижений в области нанотехнологий Техниона и общества Макса Планка.

Тема нанотехнологий нашла отражение в самых разных рубриках израильского и немецкого журналов. Например, «Макс Планк Форшунг» представляет исследования через «Спектрум», «Актуальные исследования», «Перспективы», «Физика и Астрономия», «Материалы и Технологии», «Биология/Медицина». «Исследования и разработки», «Международные отношения», «Новости», «Конференции», «Премии и награды» знакомят читателя «Техниона». О нанотехнологиях на стыке физики, химии и биологии в немецких журналах говорят, раскрывая смысл понятий, составляющих основу квантовой механики (есть глоссарий терминов, например, кубиты, фотоны, конденсат Бозе-Эйнштейна, сверхпроводимость, фермион, квантовое состояние, куперовская пара, бозоны, квантовое состояние и т.п.).

Приоритетными направлениями в изучении наномира выступают нанофизика и нанохимия: объем внимания изданий двух стран здесь существенно выше, чем к исследованиям на границе раздела нано- и биосистем. Данный факт указывает на активизацию научных усилий и научных интересов в этом поле как немецкой, так и израильской научных школ. Как правило, теоретические разработки и экспериментальные данные, касающиеся нанофизики и нанохимии, по большей части представляют чистую науку. Приложения демонстрируют потенциальные возможности для медицины и промышленности.

Специалисты Техниона занимаются как академическими исследованиями, так и прикладными: это экспериментальные работы по изучению взаимосвязи между сверхпроводимостью и магнитными свойствами вещества; эксперименты на оптоволокне, разработка волоконных решеток; наноэлектроника; нанофотоника; разработка нового метода сжатия световых волн; квантовая оптика на основе полупроводниковых наноразмерных структур; квантовые вычисления. Важно, что в Технионе можно получить двойную степень по физике: физика и техника, физика и математика, физика и информатика. Это связано с тем, что такой симбиоз научно-технических исследований необходим для продвижения нанотехнологий и развития технологических структур. Кроме того, область нанотехнологий позиционируется как инновационная, поэтому Технион должен продвигать разработки, необходимые для будущей высокотехнологичной отрасли. Повышение интереса молодежи к нанонауке и нанотехнологиям - ключевая цель Техниона.

Ученых общества Макса Планка в основном привлекают фундаментальные исследования: сверхпроводимость; новая методика электронной разработки компонентов сверхбыстрых схем; квантовая криптография; квантовая информация; спинтроника; атомный интерферометр; квантовый компьютер; квантовый симулятор; сегнетоэлектрика; наноэлектроника. Примечательно, что явления и нераскрытые загадки квантовой физики исследователями воспринимаются как вызов и подчас требуют философского размышления. Для создания теоретической модели предстоит много детальной работы. Эксперимент дает новые возможности, чтобы исследовать процессы, основанные на квантовой физике. Учеными движет любопытство, поскольку в наномире происходят совершенно новые эффекты, - и это увлекает. Законы квантовой физики порой создают проблемы для ученых при решении ряда задач, но также предоставляют новую информацию.

Тематический спектр, относящийся к нанохимии, в «Технионе» разнообразен: изучение структуры, свойств и реакций кремнийорганических соединений; разработка электрических устройств на основе полимеров с полупроводниковыми свойствами; разработки в области полимеров для электронных приложений; изучение свойств медицинского клея и возможности его применения как биомиметика; технология распознавания диагноза, основанная на «отпечатке запаха»; разработка метода химического синтеза сферических молекулярных контейнеров с наночастицами для вакцинации; новый подход к производству нанотрубок для микроэлектроники. Особо отмечается, что уникальность Технологического института Технион в сравнении с другими исследовательскими и технологическими институтами состоит в том, что это подходящее место для междисциплинарных исследований (интеграции наук о жизни и инженерии). В частности, использование квантово-механических расчетов - это метод для фундаментальных химических исследований и их практических приложений таких, как разработка новых лекарств, специальных материалов, электронной промышленности.

В фокусе внимания ученых общества Макса Планка в этом тематическом поле находятся фармацевтические исследования (нанотранспортные капсулы для доставки лекарств в организм), материаловедение (гибридный материал нанометрового размера, углеродный графен, никель-углеродный наноматериал), медицина (мультисенсор для прогноза активности противоопухолевых препаратов с помощью нанотехнологий; имплант или повязка с наночастицами цинка). Уточняется, что некоторые из разработок пока сложно применить на практике в силу трудоемкости, дороговизны, но главное - в том, что фундаментальное изучение еще продолжается.

Касательно исследований на границе раздела нано- и биосистем, журнальные материалы обоих институтов подчеркивают, что они проводятся с использованием передовых оптических и электромагнитных методов и в сочетании с современными и классическими биологическими подходами. Основное внимание уделяется механике и биологии живых клеток, а также развитию исследований биологических процессов. Затрагивается полемическая тема синтетической биологии, основанной на квантовых законах и имеющей свободные границы с классической генной инженерией, ее концепции и перспективы. Также указывается на многообещающее клиническое применение оптогенетики.

Область интересов израильской школы лежит в медицине и биомедицинской инженерии: например, разработка биомолекулярного компьютера; разработка оптической системы, способной измерять и количественно определять биологические явления и эволюцию нейронных сетей с целью «маркировки» клеток; разработка идеи использования оптического волокна для эндоскопии; диагностика заболеваний рака на ранней стадии и возможность лечить конкретными молекулярными препаратами; наноразмерная технология, основанная на транспортной платформе. Как в теоретической работе, так и в клинических испытаниях проходит сотрудничество между учеными разных специальностей (например, электротехники, медицины, биологии, физики, химии, промышленной инженерии, менеджмента, философии).

Приоритеты немецкой школы - в материаловедении, в синтетической биологии, медицине, оптогенетике: например, разработка органических транзисторов; идеи о том, как разработать новые методы лечения рака (биомаркеры); производство наноструктурированных поверхностей; разработка сканирующего лазерного микроскопа, контролирующего активность клеток мозга; создание искусственной костной ткани; создание оптического пинцета для измерения молекулярных сил. Делается акцент на то, что ученые хотят понять, как и почему возникают определенные закономерности в этой сфере, и хотят предсказать, как ведет себя природа. Внимание уделяется истории вопроса, а созданию конкурентных и передовых, как правило, междисциплинарных, исследований способствуют новые высокопроизводительные компьютерные системы и оборудование нового класса.

Доверие ученых к СМИ проявляется в том, что исследователь не только рассказывает о достижениях, успехах, прорывах, наградах в области нанотехнологий, но и делится некоторыми возникающими проблемами/препятствиями в научной деятельности (проблемы финансирования, поиск единомышленников, творческий поиск). Подача материала об исследовании наномира выглядит нейтрально, специализированные аспекты поясняются либо самим ученым, либо научным журналистом. Отмечен симбиоз научно-технических исследований для продвижения нанотехнологий и развития технологических структур. Подчеркивается укрепление научно-исследовательской инфраструктуры, сотрудничество с коллегами из других стран, поиск квалифицированных кадров. рефлексия журналистский квантовый научный

В обеих школах поднимаются полемические вопросы развития нанотехнологий и его драматические последствия для общества и экономики. В целом складывается позитивная картина, и ставятся сложные задачи, требующие междисциплинарного исследования, объединяющего науку. Сами ученые характеризуют свои разработки в области квантовых нанотехнологий как высокоэффективные. В материалах израильского журнала подчеркивается, что эпоха наноматериалов и квантов знаменует начало новой эры в передовых миниатюрных технологиях в Израиле.

Содержательно-тематический обзор зарубежных изданий показывает, что в целом нанотехнологии демонстрируют потребность общества и науки в развитии исследований и инвестировании в них (заинтересованность государства, бизнес-предложения от инновационных компаний, поддержка мегагрантом или признание достижений и вручение престижной награды/ премии). Ученые ожидают изменения фундаментальных физических представлений при изучении наномира и готовы рассмотреть ориентацию на прикладные знания. Оценочно-аналитические суждения, экспертиза исходят от исследователей. Научная журналистика выполняет роль объективного источника информации о сущности нанотехнологий и проблемах, сопровождающих их развитие, и отражает адекватную реакцию общества и академического круга.

Квантовые технологии предоставляют простор для совершенствования научного знания, а новые схемы позволяют иначе взглянуть на традиционные концепции и их интерпретацию.

Размещено на Allbest.ru