Теоретическое и эмпирическое знания

ВВЕДЕНИЕ Проблема взаимосвязи теоретического и эмп ирического знания остается одной из самых сложных в естествознании , а также в раз работке ее философских оснований . Для биологи и эта проблема актуальна в силу тог о , что буквально лавинообразный процесс накоп ления экспериментальных данных сопровождается му чительным поиском теоретических принципов их обобщения , определений самого типа теоретического знания и перспектив развития теоретической биологии . В связи с э т им активизируется исследование общего и различного в теоретизации таких сфер природоведения , как физика и биология . Расширение контактов с гуманитарными науками и общее возраста ние социально-практической роли биологии также существенно для ее самоопределе н ия . Совокупность внутринаучных , междисциплинарных , а также социально-культурных факторов развития биологии делает проблему соотношения теоретическ ого и эмпирического знания важнейшим предмето м философского анализа. Следует отдавать себе отчет в том , что ан ализ специфики теоретического и эмпирического в биологии нуждается в нек оторой совокупности средств исследования , адекват ных поставленной задаче . Предпосылочное суждение о существовании этой специфики направляет выбор средств , призванных обосновать эту сп е цифику . Помимо анализа готового б иологического знания , крайне важно постоянно обращаться к процессу его получения , к уро вню научно-исследовательской деятельности. Многофакторный и многоуровневый характер научной деятельности в биологии имеет такие разнород ные , гетерогенные философские ос нования , которые объединяются общей целью поз нания сущности жизни и ее эволюции на пути постоянного возникновения и разрешения противоречия между средствами и целью позн ания. Биология , как никакая другая природоведче ская нау ка , обнаруживает непосредственную зависимость решения той или иной проблемы от мировоззренческой позиции ее исследователей . Целостное восприятие феномена жизни , образ биологической реальности играют в исследовател ьской работе биолога специфическую роль , о б условленную как природой этого о браза , так и способом его функционирования в эксперименте и теории . Будучи по преи муществу мировоззренческим образованием , не своди мым к той или иной теории или их совокупности , образ биологической реальности зада ет общий т о н исследовательской де ятельности , предопределяет то особенное соединени е методологических и мировоззренческих средств , которое характеризует именно данный , а не иной уровень познания жизни. РАЗДЕЛ 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПОЗНАНИЯ В СОВРЕМЕННО Й БИОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКЕ. Обобщенный методологический подход к проб леме "теоретическое-эмпирическое " создает исходные посылки собственно философского ее исследования , которое вряд ли нуждается в постоянном и скрупулезном "приземлении ", приноровле ни и к особенностям познавательных ситуаций в той или иной области науки. Но каким образом тем не менее уче сть эти особенности , придать им черты всео бщности и благодаря этому приобщить , например , биологию в качестве равноправного с физи кой участника исследо ваний общих законов познания ? В самой формулировке этого вопр оса выражена определенная позиция , и она о тнюдь не бесспорна . Данный вопрос вообще н е существует для массы ученых , убежденных не просто в неизменно лидирующей роли физ ики , но и в полной правомоч н ос ти физического стиля мышления определить вое возможные критерии научности . Однако содержа ние биологического познания настолько разительно отличается от физического , что простое пе ренесение эталонов физического знания в биоло гию снова и снова возрождает р а зличные формы физикализма . Они становятся все более утонченными , создаются целые "строитель ные леса " логических процедур , отработанных в физике , но сквозь эти "леса " все равно просвечивает здание , возводимое по самостоят ельному биологическому проекту . Ос н ов ное противоречие биологии , ее счастье и не счастье состоят в том , что она не може т обойтись без физики и тем не менее погибнет , если полностью в ней растворитс я. Суверенность и несуверенность биологии в отношении точных наук - это главная колли зия , прониз ывающая все отрасли биологичес кого знания , все его уровни и методологию . В нашей теме она выражается уже в том , что всеми принимается само разделение на теорию и эксперимент , на теоретическое и эмпирическое знание , хотя схематизм это го разделения не совсе м соответству ет природе биологического познания . До сих пор , несмотря на существование сотен тысяч лабораторий , оснащенных самой хитроумной тех никой , главным водоразделом способов получения биологического знания остается "поле " - получено ли знание в естес т венных при родных условиях , либо в вольере или лабора тории . Этот древний классический водораздел р однит биологию с другими природоведческими на уками , не способными отречься от непосредстве нного , не только визуального , но и тактиль ного , "на ощупь " взаимодей с твия с природой . Назвать ли этот способ общения с природой эмпиричным ? Но если при этом у натуралиста рождаются новые идеи , сущес твенно корректирующие те , что возникли на кончике пера ? Значит , это одновременно и т еоретическая работа мысли , а в целом научн о -исследовательская деятельность биолога - это нечто особенное , своеобразное , не вме щающееся в схему эксперимент - теория. Безусловно , сформировались и успешно разв иваются целые отрасли биологического знания , никакого отношения не имеющие к "полю ". Тем не м енее проверка общебиологического смысла полученных в эксперименте результатов подобна кругам , расходящимся от брошенного в воду камня , - трудно подчас предугадать , к аких "берегов " достигнет волна , с какими об ластями не только биологии , но и культуры в цеп о м она соприкоснется . Та к "генная хирургия ", искусственное создание гиб ридных молекул резко активизировали обсуждение этики познания , социальной ответственности учен ого . Все процедуры препарирования , аналитического расчленения жизни , необходимые для точног о знания структур и функций био логических систем , увязываются ученым с широк ой общебиологической культурой в целостное от ношение к живому как специфическому феномену природы , имеющему наивысшую ценность. В этом , кстати , состоит один из мом ентов "возврата " к прежней гуманистической оценке смысла знания : с одной стороны , п роисходит возрастание авторитета этических и аксиологических аспектов знания , но с другой стороны , в силу длительного господства ид еалов самоценности наук о природе , особенно физики , этот пр о цесс не соверша ется стихийно и , более того , вызывает осоз нанное или неосознанное сопротивление достаточно широких споев научных работников . Физикалист ски мыслящим ученым аксиологический акцент ка жется посягательством на привычные (и безусло вно оправдавшие себя ) философские подх оды к знанию как к объекту исключительно логико-методологического исследования . Привычным стало некое формально-почтительное отношение к мировоззренческой проблематике , которую достаточно обозначить как одну из "функций " философи и , с тем , чтобы снова углубиться в методологический анализ. В этом обстоятельстве нельзя не видет ь глубокой гносеологической причины осторожного отношения не только естествоиспытателей , но и многих философов к задачам исследовани я мировоззренческих , этических и аксиологиче ских аспектов естествознания . Никто не отрица ет значения этих феноменов , но они оказыва ются как бы вынесенными за скобки собстве нно методологической работы , целиком отождествлен ной с философской . В лучшем случае мировоз зрение выступает как нек и й "социок ультурный фон ", связанный системой прямых и обратных связей с теми или иными сторо нами научно-исследовательской деятельности . И то это касается по преимуществу теоретического знания . Эксперимент и вся совокупность дово льно разнохарактерного (особ е нно в биологии ) эмпирического знания как то незам етно оказались вовсе выведенными из-под влиян ия мировоззренческих предпосылок исследования . Ис ходя из этого , можно утверждать , что ведущ им принципом исследования нашей темы должен быть принцип монизма , пони м аемый как принцип единства материалистического мир овоззрения и диалектической методологии . Руководс твуясь этим принципом , возможно сохранить еди ную “точку отсчета” в рассмотрении философски х оснований биологии , соотношения ее эмпириче ских и теоретических у ровней. РАЗДЕЛ 2. ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКО ГО И ЭМПИРИЧЕСКОГО В СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ. Известно , что проблема единого и много образного издавна составляла важнейшую компонент у не только философского , но и био логического знания . Для каждого времени она воплощалась в особые формы , обусловленные к онкретным содержанием научного знания , но ост рота противоречия между стремлением определить единое , не зачеркнув многообразия , и интерес ом к многообразию при сохранении п оиска единого никак не может считаться по рождением нашего века , развившего множество н аук и достигшего небывало высокого уровня их интеграции . Сохранение историко-философской и историко-научной традиции обусловлено внутренни ми характеристиками самой прир о ды научного познания , ориентированного на формулир овку закона , на отражение объективно существу ющего свойства материи быть одновременно и единой , и многообразной . Все дело в том , что такие предельно общие понятия , как единое и многообразное , нуждаются каж д ый раз в определенном адресе - к ка кому кругу проблем они относятся и каково их реальное содержание . Если исходить из разнообразия конкретно-научного содержания самой проблемы единого - многообразного , то приходит ся признать необходимость дифференцированн о го подхода к философским основаниям э того содержания . Иначе говоря , конкретизация о бщеметодологических регулятивов сопровождается опред еленной трансформацией исходных мировоззренческих предпосылок исследования , конкретно-научный смысл которых в существенн о й мере за висит не только от уровней познания живог о , но и от используемой методологии , сложи вшегося стиля мышления , целевой установки исс ледования и т.д . На основе представления о единстве методологических и мировоззренческих сторон научно-исследовательск о й деятель ности рассмотрим далее проблему биологического объекта и проблему реальности в биологии , то есть те сугубо биологические акценты в эмпирическом и теоретическом знании , кото рые способны продемонстрировать общую специфику проблематики "эксперимент- т еория " в системе биологических наук. Для нашей темы прежде всего важен тот факт , что происходящие в настоящее время революционные преобразования характера био логического познания все больше поляризуются вокруг двух основных тенденций - физикализации и гума нитаризации биологии. Первая тенденция связана с превращением биологии в точную науку под растущим воздействием физико-химического , математического и кибернетического знания . Очевидно , что именно этому воздействию биология обязана своим современным автори тетом . Возможности методо в точных наук в познании системно-структурных характеристик живого будут только возрастать по мере использования все новых приборов , заимствованных у физиков , химиков и кибе рнетиков и усовершенствованных в соответствии с новыми за д ачами биологического познания . Концептуальное воздействие современного естествознания также благотворно для биологи и , поскольку на его основе возникают новые схемы исследования механизмов .процессов , а не только системно-структурных характеристик би ологич е ских объектов . Именно благодар я участию в исследовании механизмов биологиче ских процессов , идеи , выработанные в области точных наук , оказываются причастными и к эволюционной проблематике , к созданию фактологи ческой основы эволюционной биологии . Например , м олекулярно-генегическое изучение живого заимствует методологические средства и спосо бы мировоззренческих обобщений в основном из физики . Физикализация биологии затрагивает п режде всего те области биологического знания , где выделение элементарного объекта ( и соответственно элементарных понятий ) ос уществляется теми же логическими средствами , что и в физике . Элиминируется индивидуальност ь объекта , он становится однопорядковым и неразличимым в классе объектов - эти процедуры лежат в основе использования гипоти к о-дедуктивной модели построения теоретическог о знания . Именно этот тип теоретизации при сутствует в теоретических обобщениях молекулярно й генетики , молекулярной биологии и во мно гом - концепции микроэволюции . Как только биоло гическое познание ставит своей ц епь ю получение точного знания , oн o неизбежно о риентируется на тот идеал точности , который разработан физикой . В соответствии с идеало м используются нормы , методологические регулятивы и методические приемы , демонстрирующие метод ологическое сближение отдель н ых облас тей биологии с физикой . На уровне методов (и тем более методик эксперимента ) практи чески реализуется комплексный подход , стыкующий эволюционные и генетические представления , но подлинный синтез того и другого выступае т скорее идеалом эволюционной б иоло гии , чем научной реальностью . Об этом свид етельствуют не только современные дискуссии о содержании и функциях синтетической теории эволюции , о соотношении микро и макроконц епций , но и те новые проблемы в изучен ии молекулярной эволюции , которые подтвер ж дают неоднозначность связи между системн о-структурными и историческими регулятивами. Наиболее типично изменение представлений о биологическом объекте под воздействием точн ых наук . Биологический объект все больше т еряет свою былую "натурность ", становится с ложным субъект-объектным образованием , отражаю щим как природные свойства того фрагмента органического мира , который выступает предметом исследования , так и цепи , методы , особенно сти самого исследования . Наблюдение и описани е остаются важными моментами про ц есса познания жизни , но даже в них в cе больше проступает гносеологическая проблемат ика , обнаруживается невозможность полного отстран ения субъекта наблюдения и описания , когда речь идет о рефлексии над научной деят ельностью. Можно говорить об общем увеличен и и удельного веса процесса идеализации , об отражении в нем субъект-объектного отношения , но в каждом классе биологических объектов приходится как бы заново проводить "инвента ризацию " идеальных объектов данного уровня би ологического познания и конкретно ра с сматривать достоверность использованных сред ств идеализации . Чем выше уровень познания , т.е . чем сложнее природа исследуемого "ориги нала ", тем больше зависимость интерпретации об ъекта от уровня знания , ют цепей конкретно го исследования. "Эффект целостности ", скачкообразное по явление новизны в сложных целостных образован иях (или понятиях ) в биологии играют несра вненно более важную роль , чем в других естественных науках. В силу этого обстоятельства закономерно , что наиболее точно определяемые идеализиров анные объекты сформировались в таких об ластях биологического знания , которые имеют д епо с молекулярно-генетическим уровнем организаци и живого . Открытие универсальности генетического кода , общее доказательство биохимической уни версальности живого создали теорет и че скую базу математизации знания , поскольку был осуществлен переход к типу идеальных объ ектов , характерных для физики . Математизация м олекулярно-биологического знания оказывается включенн ой не только в совокупность плодотворных средств познания , но и в пр о це сс определения биологического объекта . Возрастани е роли математизации находится в тесной в заимосвязи с развитием эксперимента - многообразие и комплексность его методик , охват многих переменных , переход к многофакторному экспер именту обусловливают потре б ность в создании логической схемы эксперимента , в е го математическом планировании . Необходимость в постоянном обращении к "натуре ", к природным условиям протекания того или иного проце сса жизнедеятельности создает ограничения в п роцессе идеализации , напра в ляя его преимущественно в сторону моделирования. Известно , что несмотря на "всемогущество " молекулярной биологии , прижизненный эксперимент делает лишь первые шаги . Как правило , эк спериментатор имеет депо с изъятыми ми ре ального процесса структурами и отдел ьными звеньями этого процесса . В этом смысле можно говорить о том , что сегодня проис ходит накопление и описание фактов , причем фактов о моделях жизненно важных соединени й . Моделирование столь глубоко пронизывает вс е направления молекулярно-биологического и сследования , что подчас пропадает грань между моделью и оригиналом , т.е . "живущей " структурой , включенной в бесконечно многообразную сеть взаимодействий , прямых и опосредованных , не только внутри целостного организма , н о и вне его . Такое отвлечение необхо д имо для точного знания основных определений структуры , но тем не менее это знание остается знанием модели . Методол огический смысл этого утверждения раскрывается в полной мере в тех случаях , когда совершается прямая экстраполяция знания , полученн ого на мол е кулярно-генетическом уровн е , на область решения общебиологических пробл ем , на закономерности существования иных уров ней жизни . Неразличимость оригинала и модели , непроработанность понятия биологического объект а ведут к абсолютизации "элементарности " и тем самым повторению ошибок , преодолен ных как философским , так и естественно-научным , особенно физическим , знанием. Возможно выделить несколько классов модел ьных объектов молекулярной биологии с тем , чтобы подчеркнуть необходимость дифференцированно го к ним по дхода и специфичность возникающих при этом гносеологических проблем . Первая группа объектов представляет истинные метаболиты , то есть , казалось бы , именно те структуры , которые непосредственно осуществл яют процесс жизнедеятельности . Однако влияние условий и методов физико-химического и х изучения заставляют нас рассматривать биохи мические структуры in vitro как модели оригиналов , в ключенных в реальный процесс организма . Депо здесь не только в том , что выделение , очистка , аналитическое расчленение биохимичес к ой структуры чреваты подчас непр едсказуемыми его изменениями . Главное заключается в самом факте ее изоляции из совокуп ности взаимодействий внутри живого организма . Функционирование структуры , освоенное на "языке " физико-химических закономерностей , оставля е т вне поля зрения зависимость этого функционирования от иерархии целостных биологи ческих систем , в которую включена эта стру ктура . Более того , даже на уровнях биохими ческих структур задача эксперимента вынуждает "отсекать " те взаимодействия , которые кажут с я несущественными , те факторы , ко торые сознательно не берутся в расчет . Но именно неконтролируемые факторы могут быть причиной вариабельности изучаемой переменной . Стараясь ограничить задачу и получить точн ый результат , экспериментатор старается всеми сре д ствами снизить вариабельность пр изнака , сужая тем самым и зону адекватност и результатов , и значение получаемых данных. РАЗДЕЛ 3. ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕДУР МОДЕ ЛИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ. Всякое вновь изучаемое явление ил и процесс бесконечно сложно и многообразно и потому до конца принципиально не поз наваемо и не изучаемо . Поэтому , приступая к изучению явления или процесса , исследовател ь заменяет его схематической моделью , которая выбирается тем более сложной , чем подробн е е и точнее нужно изучить упо мянутое явления . В модели сохраняется только самые существенные стороны изучаемого явлени я , а все мало существенные свойства и закономерности отбрасываются. Какие стороны изучаемого явления необходи мо сохранить в модели и какие отбро сить , зависит от постановки задачи исследован ий . Цель и задачи исследований формулируются перед началом разработки теории еще неиз ученного явления или уточнения уже существующ ей теории с целью более адекватного описа ния изучаемого процесса или явлени я . Построение теории начинается с выбора некоторого достаточного множества понятий и определения тех объектов , с которыми буде т оперировать формируемая теория . Иногда спис ок исходно определяемых понятий и объектов называют терминами теории . Они должны быть определены так , чтобы воспринимались любым исследователем однозначно. Далее необходимо ввести , при построении модели явления , самые необходимые свойства определяемых объектов (“кирпичей” теории ) и пр авила их взаимодействия и преобразования . Спи сок введенны х свойств и правил должен быть полным , т . е . таким , оперируя с которым можно осуществить любое действие п о решению поставленных в исследовании задач и доведения решения логического и однозн ачного результата . Указанный список должен бы ть логически непротив о речивым , иначе создаваемая теория приведет к ошибочным заключениям . Вводимые правила должны быть вып олнимы , а результаты их использования однозна чными и определенными. Выделенное множество объектов-терминов теории и правил их преобразования должно допуск ат ь проверку практикой или иными наде жными методами . При этом выбранная модель должна обеспечивать необходимую точность результ атов. Метод моделирования в биологии является средством , позволяющим устанавливать все бол ее глубокие и сложные взаимосвязи между б иологической теорией и опытом. В последнее столетие экспериментальный ме тод в биологии начал наталкиваться на опр еделенные границы , и выяснилось , что целый ряд исследований невозможен без моделирования . Если остановиться на некоторых примерах ог раничений о бласти применения эксперимента в биологии , то они будут в основном следующими : а ) эксперименты могут проводиться лишь на ныне существующих объектах (невозможность распространения эксперимента в область прошлог о ); б ) вмешательство в биологические системы ин огда имеет такой характер , что невозможно установить причины появившихся измене ний (вследствие вмешательства или по другим причинам ); в ) некоторые теоретически возможные экспе рименты неосуществимы вследствие низкого уровня развития экспериментальной техник и ; г ) большую группу экспериментов , связанных с экспериментированием на человеке , следует отклонить по морально-этическим соображениям. Но моделирование находит широкое применен ие в области биологии не только из-за того , что может заменить эксперимент . Оно имеет большое самостоятельное значение , которое выражается , по мнению ряда авторов , в целом ряде преимуществ : с помощью метода моделирования на одн ом комплексе данных можно разработать целый ряд различных моделей , по-разному интерпретир овать исследуемое я вление , и выбрать н аиболее плодотворную из них для теоретическог о истолкования. в процессе построения модели можно сд елать различные дополнения к исследуемой гипо тезе и получить ее упрощение. в случае сложных математических моделей можно применять ЭВМ. отк рывается возможность проведения мо дельных экспериментов (синтез аминокислот по Миллеру , модельные эксперименты на подопытных животных ). Все это ясно показывает , что моделиров ание выполняет в биологии самостоятельные фун кции и становится все более необходим ой ступенью в процессе создания теории . Од нако моделирование сохраняет свое эвристическое значение только тогда , когда учитываются границы применения всякой модели . Особенно вы разительно это показано Р.С . Карпинской на модели минимальной клетки . Эта модел ь возникла как результат познания биохим ической универсальности жизни и имеет методол огическое значение для моделирования основных ее закономерностей . Минимальная клетка представ ляет собой модель основной единицы жизни и охватывает лишь мембранную , репроду к ционную системы и систему снабжения э нергией . Таким образом , задача состоит в т ом , чтобы с ее помощью воспроизвести наибо лее общие жизненные структуры. И хотя при этом остается неучтенным аспект развития , модель минимальной клетки имеет огромное значение д ля доказательств а единства органического мира . Однако эта модель не выходит за границы биохимического подхода к жизни , который преимущественно "направлен на доказательство ее стабильных , ун иверсальных и неизменных характеристик ". С дру гой стороны , модель м инимальной клет ки может быть использована и для разграни чения определенных качественных ступеней процесс а развития . Она , - как и любая другая мо дель , имеет свою область применимости и по зволяет распознавать и реконструировать определе нные закономерности . Т ем самым эта модель выполняет существенные функции в пр оцессе разработки теории. Для более глубокого понимания значения и сущности моделирования в биологии следуе т остановиться на проблемах моделирования в истории биологической науки. Моделирование как нау чный метод в биологии было впервые описано и сознател ьно использовано Отто Бючии и Стефаном Ле дуком в 1892 году . С точки зрения истории науки интересно , что методы моделирования в биологии стали применяться сознательно лишь тогда , когда благодаря появлени ю эволюционной теории Дарвина и созданию генети ки в развитии биологической теории был сд елан крупный скачок , и биология преступила к исследованию все более сложных биотическ их связей. Так , например , возникновение популяционной генетики тесно связано с модел ью Х арди и Вейнберга . Глубокое проникновение в объективные связи на макро - и микроуровнях живого , а также переход к изучению на дорганизменных систем вынудили исследователей об ратиться к методу моделирования . Все изменени я , происходящие в естественных попу л яциях , имеют очень сложную природу из- за взаимодействия многих факторов эволюции , т ак что только исследование более простых моделей может дать представление о значении отдельных эволюционных факторов. Существенную роль моделирование играло и играет в разви тии молекулярной биоло гии . Одним из известных примеров применения методов моделирования является разработка стру ктурной модели ДНК , которую создали на осн ове ренгеноструктурного анализа и химических исследований , и интерпретировали Уотсон и Кри к (1953г .). Эта модель особенно выраз ительно показывает взаимосвязь между эксперимент альными методами и методами моделирования при дальнейшем развитии биологической теории . Во просы , связанные с дальнейшим применением мод елирования в молекулярной биологии широко рас см а триваются в работе немецкого и сследователя Э . Томаса. В общенаучном плане очевидно , что прог ресс в технологии эксперимента увеличивает во зможности более полного учета взаимодействия , более системного отражения в модели свойств оригинала . Однако реализация этих возмо жностей предполагает подключение методологического подхода , привносящего в отношение к объекту четко сформулированные вопросы о том , что же понимается под объектом в мире мо дельных представлений биологии , каковы пути с оздания этих представлений и их ап робации в общебиологическом контексте ? При использовании таких моделей , как с интетические биополимеры и рекомбинантные молеку лы , создаваемые генной инженерией , возникают о пределенные сложности . Их заведомо искусственный характер четко обозначает функ цию мо делей , которые используются не только для накопления структурно-функционального знания молекуля рного уровня живого , но и для определения конкретных путей изменения наследственности . На постановку исследовательских задач воздейству ют и возникающие в г енной инжен ерии социально-этические проблемы , что ведет к объединению методологических и мировоззренчески х аспектов научной деятельности . Проблемы экс траполяции знания , столь важные в любом мо делировании , оказываются составной частью более широкого круга в опросов , включая вопрос о социальной роли биологии. Своя специфика процедур моделирования , со здания идеального объекта присуща и таким областям молекулярной биологии , которые имеют депо с традиционными объектами - дрозофилой , вирусами , фагами , бактериями . Будучи наибо лее фундаментальными объектами молекулярной биол огии и молекулярной генетики , вирусы и бак терии представляют собой "природные " модели , со четающие в себе физико-химическую индивидуальност ь и биологическую специфичность . Относительная простота и х организации позволяет испытывать на них весь тот комплекс ме тодов и подходов , взаимодействие которых лежи т в основе достигнутых успехов современной биологии. Вместе с тем отношение к объекту эксперимента как к модели , т.е . фактическое восприятие его как " предмета " деятельности сосуществует с иным отношением к объекта м вышестоящих уровней биологического познания . В отношении любого биологического объекта , как известно , тоже можно говорить о многоу ровневости его теоретического воспроизведения . По этому взаим о связь между уровнями теоретического знания осуществляется в пространс тве неоднородных объектов . Один из них при надлежит данному уровню , а другие заимствован ы либо "снизу ", либо "сверху ", в зависимости от редукционисткой либо общебиологической ор иентации и с следователя. Для дальнейшего обоснования этих утвержде ний необходимо перейти от отдельных примеров к той составной части научно-исследовательск ой деятельности , в которой достаточно очевидн о "переходное " между философией и биологией отношение к объекту , т.е . включающее в себя элементы и того и другого подхо дов . Выбор объекта совершается в контексте представлений о реальности . Мир объектов , с которым имеет депо биолог , всегда обобщен в его сознании в некую цельность , кот орая нетождественна цельности другого и сследователя , имеющего иные исследовательские задачи. Но что такое "реальность " в биологии , есть ли отличия в понимании этого поня тия в ней и в других науках ? Как с оотносится "реальность " с предметом биологии , с о воем содержанием совокупного биологического знания ? Как то или иное понимание "реальности " воздействует на выбор объекта и сследования , на определение характера , места , р оли теоретического и экспериментального знания ? В обсуждении этих вопросов прежде всего важно показать , что понятие "реальность " н есет на себе существенную мирово ззренческую нагрузку , отражая те глобальные о тношения исследователя с освоенным им фрагмен том действительности , которые создают его мир оощущение как естествоиспытателя , как ученого. Целостный образ биологической реальности ф ормируется под влиянием массы факторов объективного и субъективного значения и содержит как инвариантные , так и вариабельные характеристики . Так , наиболее общим инвариант ом современных представлений о биологической реальности является идея о необходимости совмещения аспектов организации и эволюци и живого . Вариабельность обусловлена отнюдь н е только субъективными моментами (профессиональна я подготовленность исследователя , его стиль м ышления , круг его исследовательских задач ), но и неоднозначными связями обр а за биологической реальности с теорией . С одн ой стороны , теория (или совокупность теоретиче ских концепций ) питает картину биологической реальности , выступает ее фундаментом , предоставляя основные отработанные понятия и логику и х связи . Но с другой стороны, ц елостное видение сущности жизни создает стиму л развития эмпирических и теоретических знани й , поскольку включает в себя совокупность идей , еще не ставших принципами теорий , ря д гипотетических предположений о сущности жиз ни и ее эволюции , полуинтуитивные с у ждения о возможных путях развития тео ретического и эмпирического знания . Общее пре дставление о биологической реальности создает поле творческой деятельности по формированию новых теоретических концепций , сплошь и ряд ом предшествует выбору теории . Это пред ш ествование обусловлено широким масшт абом явлений , охваченных понятием "биологическая реальность ", а также наличием в нем не только собственно познавательного , но и мир овоззренческого отношения . Будучи более рыхлым , более аморфным образованием , чем какая-л и бо биологическая теория , целостное видение сущности жизни , выражаемое для иссл едователя понятием "биологическая реальность ", имее т свои достоинства по сравнению с теорией. РАЗДЕЛ 4. ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ МО ДЕЛИРОВАНИЯ В РЕШЕНИИ ИЗУЧА ЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ. Перед нами стояла задача – выявить среди представителей исследуемой группы машини стов локомотивного депо малоизвестные факторы , предрасполагающие к развитию гипертонической б олезни (ГБ ). Эмпирическим путем были выявлены некоторы е факторы риска развития ГБ как в популяции в целом , так и в определенн ых группах людей . Таким образом , чтобы выя вить новые факторы риска , необходимо максимал ьно исключить влияние уже установленных факто ров. К сожалению , при простом анализе групп ы обследуе мых , это сделать довольно за труднительно. Согласно литературным данным , лица , имеющи е избыточный прирост АД в ответ на пс ихоэмоциональную нагрузку , в последующем чаще склонны к развитию ГБ , чем индивидуумы с адекватным приростом . Поэтому было решено разбит ь весь контингент на две соо тветствующие группы , с целью определения возм ожных важных различий у их представителей. Итак , мы столкнулись с необходимостью изучения реакции артериального давления (АД ) у машинистов локомотивов во время периода психоэмоциональ ного напряжения , чему наиболее соответствует период выполнения ими своих профессиональных обязанностей , т.е ., ведения локо мотива . Существует , как минимум , два пути р ешения этой проблемы. Первый - непосредственный – использование оборудования , которое позво ляло бы авто матически регистрировать АД у испытуемого неп осредственно во время рейса . Но этот путь предполагал наличие у нас соответствующего оборудования , которого мы не имели. Второй путь – опосредованный – это построение соответствующей модели . Системы моделирования профессиональных ситуаций уже давно и прочно заняли свое место в практике профессионального отбора и подготовки кадров , где нашли многостороннее применение . В то же время , новизна ситуации и ответственность за результат обследования при испо л ьзовании такой системы позв оляют добиться должного уровня психоэмоционально го напряжения и исключить элементы обыденност и при сохранении профессионального характера стрессора . Для моделирования психоэмоционального стресса могут быть предложены различные с п особы . Но между ними имеются и существенные отличия . Поэтому немаловажное значение имеет использованный в исследовании тип психоэмоциональной нагрузки . В плане проф ессионального стресса , известно , что количественна я рабочая нагрузка сама по себе не яв ляет с я стрессовым фактором при ра боте , а более важно время ожидания и н епредсказуемость. Критериальными для ж /д транспорта явл яются : готов ность к экстренному действию в условиях монотонно действующих факторов (интегр альное качество ), переключение внимания , эмо циональная устойчивость . Во время управле ния локомотивом пики психического (эмоционального ) напряжения у машиниста возникают при тра ктовке им сигналов семафоров (особенно , при их смене ). Этот критерий и был взят как ведущий при разработке компьютерной про г раммы , предназначенной для определен ия уровня готовности к экстренному действию. Во время тестирования машиниста с пом ощью этой программы на ЭВМ мы и прово дили свои измерения. РАЗДЕЛ 5. ФИЛОСОФСКАЯ ПРОБЛЕМА БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАЛЬНОСТИ. В общем контексте биологического знания в образах реальности отражается не столь ко "объяснение " биологических явлений , сколько " понимание " целостного феномена жизни , выражающее конкретно-научное мировоззрение того или иного эволюциониста . Поэтому их ис пользование ставит задачу перехода от сугубо логичес кого исследования структурных элементов научно-ис следовательской деятельности к ее мировоззренчес ким аспектам . Более того , понятие образа р еальности имеет непосредственное отношение к понятию "концептуал ь ные предпосылки н ауки ". Содержание последнего уже не остается в пределах гносеологии , но захватывает тот существенный момент , что определенная совоку пность исходных принципов , по которым строитс я отношение к тому или иному фрагменту действительности , прио б ретает мировоззр енческое звучание. Мировоззренческая функция понятия реальности предопределяется уже тем фактом , что в нем непременно присутствует не только знан ие , но и убеждение . Физик или биофизик изучает живое с убеждением в конечном тор жестве физическ ого стиля мышления над временно , как ему кажется , неподатливым биол огическим объектом . Мировоззренческая установка в едет к определенным оценочным суждениям относ ительно методологических средств познания. Объект биологического эксперимента , методы его прове дения и конкретная цель , ф ормулируемая исследователем , - эти основные компоне нты экспериментальной деятельности и их взаим одействие претерпели за последние два - три десятилетия существенные изменения . В настоящее время трудно говорить о "чисто " биологиче с ком эксперименте - вся совокупность физико-химических , кибернетических , математических м етодов , используемых в эксперименте , дает возм ожность определить его как биологический толь ко в том смысле , что он направлен на познание биологического объекта . Активн а я роль биологии в решении экологическ их , медицинских , научно-технических (бионика ), эконом ических и многих других проблем создает т у потребность широкого обсуждения содержания и функции современного биологического эксперимен та , которая реализуется на осно в е привлечения мировоззренческих , этических , ценност ных аспектов . До сих пор бытующее представ ление о "нейтральности " эксперимента к мировоз зренческой проблематике обнаруживает свою несост оятельность , если ориентироваться на реальную общественную роль совр е менной биолог ии , на те поистине грандиозные задачи , кот орые ставит перед ней современное общественно е развитие . Эта причастность биологии как науки о жизни к мировоззренческой проблематик е обнаруживается уже в том , казалось бы , сугубо гносеологическом сре з е , с которого мы начинаем обсуждение эксперименталь ной деятельности в биологии . Субъект-объектное отношение поистине составляет основной смысл , основное содержание эксперимента , поскольку в нем человек действует "против природы с помощью самой природы " (Г е гель ). В эксперименте исследователь как бы навязы вает природному объекту свою цепь , спои во просы к нему , хотя и приготовленные предше ствующим знанием об объекте , но трем не менее остающиеся в определенном смыслив вн ешними для объекта . В отличии от наблюде н ия эксперимент имеет дело не только с управляемым процессом , осознанно н аправленным к определенной , заранее сформулирован ной , цепи , но и с особым предметом . Экс периментатор неизбежно упрощает естественный объ ект , когда стремится изучить определенные его с в ойства , "очищает " его от слу чайных воздействий , создает ему "идеальные " усл овия для проявления именно тех свойств , ко торые ставятся в центр эксперимента. Объектом эксперимента может выступать кон кретное биологическое образование (структура , сист ема ), либо отдельная функция , либо механи зм процесса , раскрывающий взаимодействие структур и функций . В целом вопрос о системнос ти живой природы не вызывает сомнений . Бол ее того , именно изучение живых материальных образований в значительной мере способствовало форми р ованию системных представлений о мире. Основными системами живого , образующими р азличные уровни организации , в настоящее врем я признаются : 1) вирусы - системы , состоящие в основном из двух взаимодействующих компонентов : молекул нуклеиновой кислоты и молеку л белка ; 2) клетки - системы , состоящие из ядр а , цитоплазмы и оболочки ; каждая из этих подсистем , в свою очередь , состоит из ос обенных элементов ; 3) многоклеточные системы (органи змы , популяции одноклеточных ); 4) виды , популяции - системы организмов одног о типа ; 5) би оценозы - системы , объединяющие организмы различных видов ; 6) биогеоценоз - система , объединяющая орг анизмы поверхности Земли ; 7) биосфера - система ж ивой материи на Земле. Система каждого уровня отличается от других уровней и по структуре , и п о степени организации (биологическая классификаци я ). Но взаимодействие элементов системы не обязательно предполагает жесткую , постоянную связ ь . Эта связь может носить временный , случа йный , генетический , целевой характер . Несмотря на все растущий авторитет структурно-ф ункциональных исследований в биологии , центральны м объектом экспериментальной деятельности стал механизм процессов жизнедеятельности . Безусловно , структурные данные подготовили почву для п ерехода к изучению механизмов и по мере своего роста пр о должают питать это направление исследования , однако именно о но концентрирует в себе как традиционные , так и новейшие методы и в целом харак теризует современный биологический эксперимент к ак научную деятельность по раскрытию не т олько взаимосвязи процессов жизнедеятельн ости , но и детерминации этой взаимосвязи , причинной ее обусловленности. В экспериментальной деятельности исследовате ль выступает как целостный человек , тем бо лее если учесть , что современный биологически й эксперимент требует полной отдачи сил, времени , нервной энергии , мысли . Сложнос ть биологического объекта , различные уровни е го целостности , находящиеся в иерархических в заимосвязях , несовместимы с попытками свести целостный подход исследователя к какому-то об щему знаменателю , выступающему уни в ер сальным ключом в решении любых биологических проблем. Использование методов точных наук предост авляет небывалые ранее возможности объективной оценки результатов эксперимента , но вместе с тем повышает и уровень требований не только к эксперименту , но и к его правильной , грамотной с общебиологической то чки зрения интерпретации , к его связи с проверенной теоретической концепцией . Тем самым экспериментатор вое активнее втягивается в такую самооценку своей деятельности , которая предполагает широкую общебиолог и ческ ую культуру , осознание современных тенденций развития биологического знания . В этом смысле "математический склад мышления " оказывается о тдельным проявлением более фундаментального проц есса развития рефлексии знания . Именно в м атематизации биологическо г о знания пр ежде всего выражается опережающая роль логиче ского мышления . Математическая экология и мат ематическая теория естественного отбора не то лько обнаруживают возрастающую роль математическ их идей , их значение в прокладывании путей экспериментальной д еятельности . На этом примере можно видеть и другую особен ность современного биологического эксперимента , з аключающуюся в том , что наряду с биологиче ским объектом , в центр познания становится отношение между объектами , системные связи , создающие целостност ь как самого об ъекта , так и их сообществ. Системные связи как предмет исследования все больше становятся исходным пунктом э кспериментальной деятельности буквально на всех уровнях познания живого . Не только эколог ия , изучение биосферы , экспериментальное подт верждение естественного отбора , т.е . заведо мо системные исследования , но и "нижние эт ажи " биологического знания , такие , как молекуля рная биология , молекулярная генетика , вое боль ше базируются на системных представлениях , от крывающих широкую дорогу для при м енения математики и кибернетики , в цепом о беспечивающих необходимый уровень точности знани я того , что собой представляет та или иная биологическая система , ее реальная струк тура и способ функционирования. На этих "нижних " этажах биологического знания наибо лее ясно проявляется общая для всех форм биологического эксперимента тенденция увязать системные связи со свойства ми подсистем , элементов . Ввиду сложности объек тов это сделать значительно труднее на "вы сших " этажах знания. Поэтому так ценны те направления экспериментального исследования , которые "приз емляют " свойства целостности к характеристикам составляющих их элементов , обнаруживают зависим ость системных связей от "первородной " определ енности входящих в систему элементов. Активность субъекта возрастает п о мере развертывания связей экспериментальной де ятельности с теоретическими и мировоззренческими проблемами науки. Биология не составляет исключения в о тношении той общей закономерности научного по знания , что эксперимент вызывается к жизни определенным уро внем теоретического знания , отвечает на его запросы и имеет смыс л лишь в контексте той или иной теоре тической концепции . Депо осложняется , однако , т ем , что по своему характеру теоретическое знание в биологии существенно отличается от такового в точных нау к ах . Даж е современная эволюционная теория как наиболе е развитое теоретическое знание не имеет достаточно строгой логической структуры , однознач но интерпретируемых исходных понятий , хотя , бе зусловно , выполняет и в таком виде важнейш ую методологическую функц и ю интеграто ра всего многообразия сведений об организации и развитии биологических систем . Не переч исляя тех областей биологического знания , где еще не сформулированы необходимые для их развития теории , можно отметить , что в отношении биологии точнее было б ы говорить о теоретических концепциях , чем о теориях . Такой подход дает возможность о ценивать многообразие теоретических суждений по одной и той же проблеме (возникновение жизни , движущих сип эволюции , закономерностей индивидуального развития и т.д .) как в полне нормальное состояние дел в разв ивающемся теоретическом знании , сложность предмет а которого не допускает простого заимствовани я эталонов других наук о природе. От этапа к этапу наращивался потенциа л познания жизненных явлений , повышался урове нь запрос ов биологии к эксперименту , о днако нельзя не видеть , что "поставщиком " и дей была физика. За каждым из методов , обеспечивающим о чередной скачок в биологическом познании , сто яла определенная физическая концепция , да и сам метод , несмотря на трансформацию соо бразно новому объекту , оставался физическ им по своему содержанию . Поэтому цикличность взаимодействия идей и методов скорее мож но изобразить такой схемой : идеи (физические ) -> методы -> идеи (биологические ). Иначе говоря , полного цикла не получается , так к а к нет обратной связи от биологических идей к идеям физическим , выступающим веду щей силой в изменении стиля эксперимента на молекулярном и субмолекулярном уровнях жив ого. При этом нельзя недооценивать того , чт о мы назвали "запросом " биологии , поскольку эти запросы , опираясь на предшествующие достижения эксперимента , играют громадную роль в определении направления последующей экспер иментальной деятельности . Именно в этом момен те ярче всего проявляется биологическое содер жание эксперимента - требования к нему, к физико-химическим методам формируются общими задачами познания именно биологического объекта во всей его специфичности. Это можно проследить на каждом из вышеприведенных этапов развития эксперимента . Т ак , например , переход к методам при жизнен ного иссле дования обусловливался тем , что даже наиболее успешное биохимическое познани е связано с разрушением живого субстрата , с получением лишь отдельных звеньев общей картины жизненных процессов . Как ни богато наше современное знание молекулярной организ ации кле т ки , оно остается знанием статики до тех пор , пока н eразработан ы досконально методы прижизненного исследования. Например , двуспиральная модель ДНК была не только геометрической проверкой теории , но и одновременно моделью биологического объе кта , труднодоступ ного для наблюдения . Моде ль как посредник между теорией и эксперим ентом в данном случае связывает небиологическ ую теорию с биологическим объектом . Такой способ связи теории (идеи ) с объектом хара ктерен прежде всего для физико-химической био логии , где "вне ш няя " идея , материали зуясь в технические устройства и методы э ксперимента , оказывает непосредственное воздействие на формирование его содержания. Другой тип связи раскрывается в том случае , когда теория (идея ) принадлежит собс твенно биологическому знанию , и меет давни е традиции использования эмпирических данных для своего обоснования и соответственно - спец ифичную обратную связь с эмпирическим уровнем познания . Наиболее показательна здесь совоку пность эволюционных идей , для обоснования кот орых использовались сначала данные на блюдения , а затем и эксперимента . Эксперимента льное исследование причин и механизмов эволюц ионного процесса в последарвиновский период ц еликом направлялось опережающей ролью идей , в ыраженных в принципах дарвинизма. В интерпретации эксперим ента и да же в отборе познавательных средств для ег о успешного проведения подчас подспудно , но с непреложной силой проявляется и общефило софская культура исследователя . Современная биоло гия дает убедительный пример того , что то или иное представление о соо т ношении форм движения материи , о качес твенной особенности видов материи существенно влияет не только на интерпретацию эксперим ента , но и на выбор "решающего " направления исследования жизни . Тем самым общее мирос озерцание , общая совокупность представлений о мире создает систему "запретов " и "р азрешений " в движении исследовательской мысли. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Таким образом , воя совокупность методологических проблем современного биологическо го эксперимента , концентрируясь вокруг изменения су бъект-объектного отношения , оказывается в неразрывной связи с проблемами мировоззр ения , с социально-этическими аспектами биологии . Это означает , что современный биолог-эксперимен татор фактически становится причастным к разр аботке не только теоретического з на ния , что всегда характеризовало творческих уч еных экспериментальной науки , но и более ш ироких проблем мировоззренческой и социальной значимости биологии . Целостный человек как идеал всей гуманистической философии , как нау чно обоснованная перспектива общ е стве нного развития , все больше необходим современ ной науке , ломающей традиционные преграды меж ду экспериментальной и теоретической деятельност ью.