Фундаментальная наука что такое: Фундаментальная наука — это… Что такое Фундаментальная наука?

Совет по науке и образованию

Наличие фундаментальной науки в экономической структуре страны является одним из важнейших стабилизирующих факторов и стратегическим источником развития общества. Фундаментальная наука имеет важное социально-экономическое и культурное значение, так как формирует социальную прослойку, состоящую из людей высочайшей квалификации и способных мыслить стратегическими категориями, формировать контуры будущего развития, образовывать вокруг себя пояса компетенций, недоступных для стран, не имеющих фундаментальную науку в своей социально-экономической структуре.

Основной целью развития сектора фундаментальных исследований, заложенной в Стратегии инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 8 декабря 2011 г. № 2227-р, является восстановление лидирующих позиций российской фундаментальной науки на мировой арене. Стратегической целью государственной политики является обеспечение к 2020 г.

мирового уровня исследований и разработок и глобальной конкурентоспособности Российской Федерации на направлениях, определенных национальными научно-технологическими приоритетами.

Фундаментальная наука обладает всеми признаками общественного блага: неконкурентности в потреблении, неисключения, неделимости. Создание фундаментальных знаний не регулируется рыночными механизмами, а их коммерциализация, т.е. превращение в товар, невозможна.

Социальный заказ на развитие фундаментальной науки инициируется обществом в целом, а спрос на фундаментальные исследования формируется государством. Факторами этого спроса являются, во-первых, наличие сложившейся системы фундаментальных исследований в стране, во-вторых, компромисс между потребностями ресурсного обеспечения этой системы и возможностями федерального бюджета. В странах с хорошо развитым корпоративным сектором научных исследований и разработок в качестве важного (но не основного) фактора, формирующего часть спроса на фундаментальную науку в той мере, в какой это касается ориентированных фундаментальных исследований, выступают транснациональные корпорации и крупные национальные компании.

Фундаментальная наука развивается в соответствии со своими внутренними закономерностями, однако возможность их проявления зависит от целевых установок государства, выделяемых ресурсов, используемых инструментов государственной научной политики. Характерно, что именно государства, где фундаментальная наука развита, демонстрируют наибольшие технологические успехи.

Фундаментальные исследования в подавляющем большинстве случаев не направлены на получение конкретного практического результата, хотя потенциально и способны радикально изменить ход экономического развития и обеспечить высокий престиж России в глобальном мире.

Таким образом, фундаментальная наука является особой средой, генерирующей знания об основах мироздания, о природе, человеке и обществе. Она представляет собой неотъемлемую часть культуры и интеллектуального багажа нации и в развитых странах рассматривается как важнейший фактор развития научно-технологического потенциала, становления инновационной экономики. При этом на основе получаемых фундаментальных знаний обеспечивается:

– формирование новых направлений научно-технологического и социального развития страны;
– научное обеспечение и экспертиза важнейших государственных решений в сфере внутренней и внешней политики;
– проведение прогнозных исследований;
– развитие системы образования;
– создание качественно новых технологий, обеспечивающих формирование новых рынков.

Основной потенциал отечественной фундаментальной науки сконцентрирован в государственных академиях наук, а также ведущих университетах и отраслевых институтах. Несмотря на понесенные существенные потери в секторе фундаментальных исследований еще сохраняется возможность проведения на современном уровне широкого спектра исследований и разработок.

В настоящее время в соответствии с новыми целями и задачами страны РАН нуждается в реформировании, совершенствовании механизмов управления научной деятельностью, в пополнении ее институтов молодыми учеными.

Реформа РАН и других государственных академий наук не являются самоцелью. Все изменения в системе государственных академий наук должны быть направлены на создание наиболее благоприятных условий для получения новых знаний, привлечение в академические институты наиболее талантливых ученых и перспективной молодежи, что должно вывести российскую науку на лидирующие позиции в сфере фундаментальных исследований.

Что производит фундаментальная наука / Наука / Независимая газета

Сегодня качество нового знания подменяется качеством выполнения госзадания

В фундаментальных исследованиях нельзя предугадать результат, но свобода творчества не должна быть ограничена. Фото Андрея Ваганова

Современная мировая наука в области естествознания в большей степени приобретает прикладной характер. Это закономерный процесс на современном этапе развития, когда фундаментальных прорывов в науке становится все меньше, их труднее совершить, а развитие технологий при этом происходит лавинообразно.

Средства – фундаментальные, цели – прикладные

Национальный проект «Наука», принятый в России в 2018 году, ставит в основном тоже прикладные цели. Вполне понятно, что участие в научных исследованиях на большинстве установок класса мегасайенс, например ускорителях, строящихся в России в рамках нацпроекта, предполагает в первую очередь получение прикладного результата. Фундаментальным результатом является сама установка, созданная на открытых ранее принципах.

Или, например, программа строительства научного флота: она явно нацелена на изучение рельефа морского дна и параллельно – на исследование морских ресурсов, которые в большей степени имеют прикладное значение. А созданные и создаваемые научно-образовательные центры (НОЦ) преследуют прямые экономические цели путем создания научно-образовательно-производственных кластеров.

Что остается для фундаментальной науки? Ответ очевиден – практически ничего, кроме «…повышения… средней заработной платы научных сотрудников до 200 процентов в соответствующем регионе» (Указ Президента РФ от 7 мая 2012 г. № 597 «О мероприятиях по реализации государственной социальной политики»).

Указ, казалось бы, создает необходимые условия для научного поиска, освободив исследователя от необходимости подрабатывать преподаванием. Но с началом обещанных выплат в конце 2017 года было поставлено одно условие – результат научной работы должен быть опубликован максимально оперативно. Для этого в качестве принудительной меры денежные средства, выделяемые Минфином, были отнесены к статье не гарантированных Трудовым кодексом стимулирующих выплат. Практически одновременно, с лета 2018 года, в рамках нацпроекта «Наука» были установлены нормы по ежегодному увеличению публикационной активности в среднем на 10% до 2024 года включительно.

В 2007 году Министерством образования и науки РФ уже предпринималась попытка стимулирования числа публикаций, издаваемых сотрудниками в институтах Академии наук. Введен «показатель результативности научной деятельности» – ПРНД. Стимулирующие выплаты научных сотрудников были жестко привязаны к числу изданных статей в рецензируемых научных журналах.

Однако за десять лет, с 2007 по 2017 год, при скудном финансировании научных учреждений эта мера не произвела ожидаемого эффекта. Россия в международном рейтинге публикаций по наукометрической базе Web of Science (WoS) закономерно сдавала позиции. Но ПРНД глубоко внедрился в сознание многих научных сотрудников как «показатель научной работы», заменив наукометрическим публикационным индексом смысл нового знания, добываемого в творческой работе.

Хорошо известно, что в 1960-е годы показателями развития науки были качественные достижения – первый спутник Земли, полет Юрия Гагарина, вымпелы СССР на Луне и Венере…

Теперь многое изменилось. Провозглашенный лозунг войти в пятерку стран – лидеров по научным исследованиям ориентирован главным образом на рост публикационной активности.

Весной 2007 года Министерством образования и науки был предложен новый Модельный устав РАН, согласно которому часть управленческих функций передавалась «эффективным менеджерам», но пока еще подчиняющимся руководству РАН.

Попытки заставить членов академии работать в понятной для чиновников системе координат не возымели действия. Финал был закономерен – через пять лет, в июне 2013 года, был принят Федеральный закон «О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук…». Организовано Федеральное агентство научных организаций (ФАНО). Его руководитель, Михаил Котюков, озвучил тезис: «Наука является отраслью экономики».

История с показателями

Наиболее простой мерой стала практика омоложения директорского корпуса. Но и этого показалось мало. Теперь поставлена задача омоложения штата научных сотрудников. Уже от президента РФ можно было услышать: «…к середине десятилетия каждый второй ученый России будет моложе 40 лет». Ставка делается на молодых людей, не знающих, как на основе напряженной, но несуетливой работы советская наука достигла лидирующих позиций во многих областях фундаментального знания.

В конце 2019 – начале 2020 года Министерство науки и образования ввело новый показатель КБПР – «комплексный балл публикационной результативности». 30 января 2020 года состоялся семинар Департамента Миннауки с разъяснениями положений методики расчета КБПР. На один из ключевых вопросов – что будет, если задание по публикациям организацией перевыполнено, ответ прозвучал однозначно: перевыполнение КБПР не принесет в рамках госзадания никаких «бонусов».

Неявно предполагается, что, выполнив план по публикациям статей и монографий, основное время будет потрачено на углубленное погружение в фундаментальную научную проблему без суеты и необходимости непрерывно следить за календарем публикаций. Но беда в том, что возможности исследователей находятся на пределе, ученые уже с трудом поспевают писать статьи, а плановые показатели по публикациям тем не менее продолжают прирастать ежегодно в среднем на 10%.

Наукометрическая проблема сегодня осложняется тем, что научные издательства избирают стратегию перехода к журналам Open Access (открытого доступа). Источник дохода издательств в этом случае – авторы научных статей. По этой причине о качественной научной экспертизе присланных материалов говорить уже не приходится. С учетом всем известных технологий накручивания индексов цитирования возможность попасть в престижные квартили лимитируется в основном моральными соображениями и финансовыми ресурсами издателя научного журнала. Оплачивая публикацию, в том числе самого низкого качества, можно не только легко выполнить министерский план, но и прослыть лидером в науке, практически не прилагая никаких усилий на поиски научной истины.

Триединый фонд

Какие выводы можно сделать в сложившейся ситуации для работающего и, главное, желающего заниматься научными исследованиями коллектива?

Непропорционально раздувшийся фонд стимулирования в научных организациях и введенные контрольные показатели по публикациям статей производят в головах научных сотрудников крайне опасную подмену понятий – «качество нового знания» подменяется «качеством выполнения госзадания», которое определяется только количеством статей и квартильностью журналов.

Однако можно предложить вариант решения этой основной проблемы современной российской науки в отдельно взятой научной организации. Для этого в первую очередь следует разделить фонд стимулирования на три условные части: компенсационную, научную и публикационную. Пропорции между ними можно установить расчетным путем или в ходе обсуждения в коллективе и закрепить их юридически в статьях коллективного договора.

Компенсационная часть по аналогии с целью пилотного проекта по повышению заработной платы научных сотрудников, реализованного правительством РФ в 2003–2008 годах, призвана поднять уровень гарантированной заработной платы безупречно работающего научного сотрудника.

Научная часть выплат должна начисляться за новизну опубликованных за текущий год результатов, которые оцениваются группой экспертов, людей ответственных и авторитетных, выбранных коллективом научных сотрудников организации на определенный срок, например методом мягкого рейтингового голосования. Экспертиза предложенных результатов может проводиться по хорошо известной методике рецензирования, принятой в ведущих научных журналах, с анонимным заполнением экспертного листа по каждой заявке и составлением дальнейшего рейтинга.

Публикационная часть стимулирующих выплат определяется количеством опубликованных статей и квартильностью журналов в полном соответствии с требованиями Миннауки. Данная часть стимулирующих выплат необходима для выполнения госзадания по плановым показателям, а также для выполнения квалификационных требований, предъявляемых к научным сотрудникам.

Правила игры следующие: стимулирование результатов работы научного сотрудника за счет средств «научной» части фонда происходит в результате экспертной оценки за научное достижение, полученное лично данным сотрудником и опубликованное в одной-единственной работе за прошедший год. Издание ряда публикаций поощряется за счет другой «публикационной» части фонда стимулирования. Таким образом, перед каждым научным сотрудником стоит дилемма: в ближайший год (два года) опубликовать одну значимую работу, в которой изложить важнейший творческий результат или произвести серию публикаций лично и в соавторстве, но при этом претендовать только на стимулирующую выплату, начисляемую по принятым в данной организации правилам расчета ПРНД.

В результате таких мероприятий хочется надеяться, что различающиеся цели фундаментальной науки и правительства РФ, во-первых, будут явно обозначены, во-вторых, их нельзя перепутать, а обе цели будут достигнуты в форме двух устойчивых равновесий. И наконец, участники данной игры получат вполне ожидаемые бонусы, наилучшие при удачной пропорции распределения фонда стимулирования.

В заключение заметим, что амбициозная задача правительства войти в пятерку стран-лидеров, думается, будет достижима, только если как минимум будет увеличен втрое показатель внутренних затрат на исследования и разработки в расчете на одного исследователя. По этому показателю Россия находится на 47-м месте в мире за 2018 год. n

Сыктывкар

Фундаментальные научные исследования

Научная деятельность Российской академии наук

Основной целью деятельности Российской академии наук является организация и проведение фундаментальных исследований, направленных на получение новых знаний о законах развития природы, общества, человека и способствующих технологическому, экономическому, социальному и духовному развитию России. В своей деятельности РАН руководствуется также следующими целями:

• всемерное содействие развитию науки в России;
• укрепление связей между наукой и образованием, участие в образовательной деятельности;
• повышение авторитета знаний и науки, статуса и социальной защищенности работников науки и образования.

Устав РАН, Цели и задачи

За годы существования Академии российскими учеными внесен неоценимый вклад в мировую науку.

Помимо фундаментальных исследований Академией уделяется большое внимание и другим видам научной деятельности. На всех этапах своей истории, практически со времени основания, Российская академия наук уделяла большое внимание издательской деятельности — одной из важнейших функций Академии по выполнению ее основных, уставных задач.

Академия призвана содействовать развитию отечественной промышленности, особенно наукоемких ее отраслей. На основе принципиально новых технических решений и технологий, предлагаемых учеными Академии, может быть организован выпуск новой продукции, конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынках. Именно для достижения этой цели Российской академией наук ведется инновационная деятельность.

Образование в постиндустриальном обществе становится главным поставщиком новой производительной силы – класса технических и научных специалистов. Финансовые и интеллектуальные инвестиции в сферу образования Российская академия наук рассматривает как главнейший аспект своей долгосрочной инновационной политики. Сегодня полноценный специалист обязан иметь высококачественное образование и владеть информационными технологиями. Эта задача должна решаться, в частности, и на путях тесного взаимодействия и взаимопроникновения образовательной деятельности и академической науки.

Ценнейшее собрание различных по своему многообразию экспонатов, собираемых в музеях Академии с 1724 г. — года передачи Петром I в ведение Академии наук первого государственного музея «Кунсткамера» — создавало прочную основу для научной деятельности ученых Академии и сыграло огромную роль в развертывании ее работ. 

Фундаментальная наука — неотъемлемая часть культуры и интеллектуального потенциала

Безусловно, во все периоды развития государства и общества особую роль играет юридическая наука. Используя достаточно большой методологический инструментарий, она призвана решить ряд задач, связанных прежде всего с прогнозированием направлений развития общественных отношений в кратко-, средне- и долгосрочной перспективах с целью оперативного нормативно-правового реагирования на произошедшие изменения. В этой связи принятие 30 октября 2020 года постановления Кабинета Министров Республики Узбеки­стан «Об организации Института государства и права в системе Академии наук Респуб­лики Узбекистан» является весьма своевременным и необходимым, поскольку проведение научных фундаментальных исследований в государственной и правовой сферах является важнейшим условием. Таким образом, Институт государства и права будет вносить свой вклад в разработку аналитических документов с предложениями по развитию правового регулирования отношений законодательной, исполнительной власти, судов, органов защиты права и других.

Сегодня основной задачей науки является научное обеспечение социально- экономического развития страны. Только создав конкурентоспособную науку, можно достичь конкурентоспособности экономики. Поэтому одними из приоритетных задач, стоящих перед Узбекистаном, являются развитие науки и совершенствование системы образования, а также поиск научного решения актуальных проблем социальной сферы на основе инновационных подходов, научных исследований и достигнутых результатов. В связи с этим в последние годы принят ряд нормативно-правовых актов, в частности, Концепция развития науки до 2030 года и Концепция развития системы высшего образования Респуб­лики Узбекистан до 2030 года, а также законы «О науке и научной деятельности» и «Об инновационной деятельности».

В условиях глобальных трансформационных процессов важнейшая роль во всем мире отводится развитию науки. Именно поэтому Концепция развития науки до 2030 года закрепляет необходимость занятия достойного места в ряду передовых стран в этой сфере, достижения международной конкурентоспособности в период четвертой промышленной революции, поиска новых решений накопившихся институциональных проблем, а также разрешения спорных вопросов, образующихся вследствие глобализации. В таких условиях важнейшее значение имеют вопросы развития государства и права, которые требуют глубокого переосмысления. Это в свою очередь оказывает непосредственное влияние на дальнейшее развитие юридической науки.

В связи с этим создание Института государства и права Академии наук Республики Узбекистан стало логическим продолжением усилий, принимаемых в целях совершенствования науки и образования в целом.

Важно отметить, что юридическая наука Узбекистана имеет достаточный потенциал. Вместе с тем по ряду абсолютных показателей результативность отечественных фундаментальных и поисковых научных исследований существенно уступает развитым странам. Это требует принятия ряда мер по развитию системы организации фундаментальной науки. Важно приумножать достижения научного правового наследия и, кроме этого, генерировать новые научные правовые знания, поскольку наука — важнейший фактор социально-экономического развития страны.

Поэтому наряду с фундаментальными важно отметить роль прикладных исследований. В частности, важно проводить мониторинг отечественного законодательства, сравнительный анализ законодательства зарубежных стран, подготовку комментариев к законодательству и судебной практике, а также учебников и учебной литературы.

При этом важно, чтобы научно-прикладные исследования института носили новаторский характер, открывали еще неисследованные области права, расширяли круг сравнительно-правовых исследований, посвященных правовым системам современности.

Планируется, что институт также займется организацией и проведением научной правовой экспертизы концепций и проектов технических заданий на разработку проектов законов, а также законопроектов и иных нормативно-правовых актов, находящихся на рассмотрении.

Таким образом, необходимо дальнейшее совершенствование способов организации фундаментальных научных исследований по вопросам государства и права, проводимых научными организациями, ведущими научными центрами, учреждениями высшего образования. В основу этого процесса должен быть положен тот факт, что фундаментальная наука является неотъемлемой частью культуры и интеллектуального потенциала нации.

Фируза Хамдамова.
Заведующая отделом гражданско-правовых и международно-правовых наук Института государства и права
Академии наук Республики Узбекистан, доктор философии по юридическим наукам.

Фундаментальная наука — основа технического и общественного прогресса

По итогам 2019 г. заведующий кафедрой органической химии и технологии органических веществ (ОХ и ТОВ) доктор химических наук, профессор Андрей Артурович Фокин в очередной раз стал лидером нашего университета с публикационной активности.В размещенном на сайте КПИ списке «Авторы-ученые КПИ им. Игоря Сикорского, которые имеют индекс Хирша 5 и выше» его фамилия стоит первой. Там указано, что его работы цитировались 4463 раза, а его индекс Хирша составляет 34,тоесть, 34 публикации А.А.Фокина цитировались по меньшей мере 34 раза. С ним беседует наш корреспондент.

–Прежде всего хочется узнать, чем обусловлен ваш успех?

– Если проанализировать, которые ученые в Украине имеют высокие показатели цитируемости, то можно заметить, что все они работают в области фундаментальной науки. Наша кафедра тоже много лет занимается в основном фундаментальными исследованиями в области синтеза и изучения диамондоидов и родственных соединений.

Именно результаты фундаментальных исследований, те, которые углубляют наши знания и понимание природы, цитируются чаще. Все журналы, которые имеют импакт-фактор выше десяти, например, «Nature», «Science», «Cell», «Journal of the American Chemical Society», публикуют только результаты фундаментальных исследований и практически не публикуют прикладные работы. Прикладные исследования могут дать вам патенты, новые технологии, но почти никогда — высокие показатели цитируемости.

Хочу кое-что сказать о фундаментальной науке вообще. Мой учитель в области химии Пол Шлайер говорил, что заниматься фундаментальной наукой — это как вносить деньги на свой банковский счет, а заниматься прикладной наукой — это как снимать деньги со счета. Когда денег на счету нет, то снимать нечего. Думаю, смысл этих слов понятен. Ведь именно результаты фундаментальных исследований — открытие новых явлений, новых законов природы, получение неизвестных ранее веществ, изучение их свойств — становятся основой для разработки принципиально новых технологий, приборов и материалов. И без новых фундаментальных знаний невозможно ожидать прорывных результатов в технике и технологии.

Сегодня многие понимают, что запас фундаментальных знаний (денег на счете) уже недостаточен для того, чтобы успешно развивать прикладные исследования. Вообще во всем мире выполнение фундаментальных исследований считают одной из главных задач университетов. А фундаментальные исследования это не только поиск гравитационных волн, фотографирование черных дыр или эксперименты в Большом адронном коллайдере. Это систематические и временами рутинные исследования в самых различных областях. И в развитых странах объемы финансирования фундаментальных исследований колоссальные. Например, годовой бюджет Национального научного фонда (NSF) США, что финансирует фундаментальные исследования, составляет около 8 млрд долларов. Годовой бюджет Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) — 3,5млрд долларов. A общая сумма расходов на научные исследования в развитых странах значительно выше. В США и Китае — более чем 500 млрд долл., В Германии — 300 млрд долл.

В Украине ситуация совсем другая. Вновь Национальный фонд исследований объявил на этот год конкурс проектов на общую сумму около 350 млн грн — чуть более 10 млн евро. Примерно такое финансирование получает ежегодно среднее подразделение ведущего западного университета, где отдельные гранты объемом 3-5 млн долларов не редкость. Еще один пример. Средний спектрометр ЯМР (ядерного магнитного резонанса) для рутинных исследований стоит примерно 1 млн евро. Такими спектрометрами на западе оснащены все кафедры или лаборатории, где выполняют исследования в области органической химии (а часто таких приборов несколько). И ни один импактный журнал не возьмет статью, где для нового органического соединения не приводятся спектры ЯМР … А на всю Украину таких устройств несколько, и они не в университетах. И как в таких условиях можно ожидать высокого уровня публикаций от украинских химиков

Естественно возникает вопрос: каким образом сотрудники нашей кафедры достигают высоких показателей цитируемости — на уровне кафедр западных университетов? Замечу, что согласно приказу о премировании научно-педагогических работников КПИ им. Игоря Сикорского за публикации в 2019 году в изданиях, индексируемых в международных наукометрических базах данных Scopus и Web of Science, кроме меня, премии получили еще шесть сотрудников нашей кафедры: доценты И.А.Левандовский, Т.С.Жук, Ю.В .Рассукана; ассистент А.В.Гайдай, младшие научные сотрудники С.М.Васильева и Е.Ю.Жигадло. У нас есть еще несколько преподавателей, которые имеют индекс Хирша намного выше 5 — доценты К.Д.Бутова и В.М.Родионов, ст.н.с. П.А.Гунченко. Кстати, у меня немного совместных статей с названными сотрудниками — они работают вполне самостоятельно.

Высокие показатели цитируемости мы имеем благодаря сотрудничеству с западными партнерами. Мы выполняем совместные исследования, по результатам которых публикуем совместные статьи. Имея современное оборудование, зарубежные партнеры снимают для нас спектры, исследуют свойства полученных нами молекул; наши студенты и аспиранты по обмену работают в их самых современных лабораториях. Благодаря соглашению о сотрудничестве я имею возможность выполнять расчеты в области компьютерной химии в суперкомпьютерном центре Университета Франкфурта. Сотрудничество с западными партнерами — это единственная для нас возможность развивать фундаментальную науку на должном уровне.

– В какой именно области органической химии вы работаете?

– На нашей кафедре много лет существует научная школа с химии каркасных алмазоподобных соединений — диамондоидов, основы которой в 60-х гг. прошлого века заложил тогдашний заведующий кафедрой проф. Ф.М.Степанов. Затем эти исследования продолжил его преемник проф. А.Г.Юрченко, а сейчас продолжаем мы. В основном мы используем каркасные соединения как модели для фундаментальных исследований в области органической и физической химии. Ряд наших работ уже упоминается в учебниках по органической химии, например, в знаменитом учебнике Марча «March’s Advanced Organic Chemistry».

В свое время нам удалось найти зарубежных партнеров, которые заинтересовались нашими исследованиями, нашими соединениями и их свойствами и начали исследовать возможность их практического применения в различных областях — наноэлектронике, механохимии, разработке лекарственных средств, но, опять же, на фундаментальном уровне.

– Можете привести какие-то примеры исследований?

– Например, нам удалось рассчитать методами компьютерной химии, а затем синтезировать молекулы с рекордно большими значениями длины связи углерод-углерод (С-С) — 0,171 нм против типичных 0,154 нм. Интересно, что полученные соединения оказались стабильными при повышенных температурах, как оказалось, за счет слабых Ван-дер-ваальсовых сил. Об этом опубликовали статью в журнале «Nature». В области механохимии открыли новый эффект поведения молекул на поверхности металла, где благодаря наличию жесткого диамондоидного фрагмента нам удалось сконструировать «молекулярную наковальню». И снова об этом была статья в «Nature».

Изучали свойства самоассоциированных монослоев некоторых диамондоидов на поверхности металлов. В некоторых случаях получали негативное электронное родство материала, что может найти применение в электронных эмиттерах. Об этом вышла статья в «Science».

Мы также работали над включением невуглеродных атомов (азота, фосфора, серы) в каркас диамондоидов. В результате получили наноалмазы с очень сильными магнитными свойствами. Их можно применять в томографии для повышения разрешения томографов.

Замечу, что во всех этих исследованиях мы сначала рассчитали методами компьютерной химии свойства молекул, которые собирались синтезировать, затем их получали и исследовали. Мы так действуем всегда — сначала расчеты, затем синтез и изучение свойств. Это дает возможность сэкономить много средств, так как дорожает все, кроме компьютерного времени.

Основные результаты фундаментальная наука может дать только при условии объединения усилий исследователей в различных сферах. Мы работаем с физиками, математиками, биологами, спектроскопистами, медиками. И только в условиях такого сотрудничества можно рассчитывать на по-настоящему новый результат, который будет интересным для широкого круга ученых. Именно последний фактор и определяет, примут вашу статью в хороший журнал или нет.

– Как ваши студенты приобщаются к исследованиям?

– Несомненным является то, что глубокую фундаментальную подготовку может получить только тот студент, который приобщается к научным исследованиям высокого уровня, мирового класса. И мы стараемся это делать. Как я уже говорил, студенты нашей кафедры обучаются в зарубежных университетах по программам академического обмена. Некоторые получают двойные дипломы.

В то же время, мы сталкиваемся с некоторыми негативными последствиями реформы образования. Поскольку уровень подготовки наших бакалавров очень высокий, то многие из них легко вступают в магистратуру зарубежных университетов. Так, в прошлом году из девятнадцати бакалавров семь продолжили обучение в университетах Чехии, Испании, Кореи … Это, безусловно, связано с тем, что по окончании таких университетов есть больше шансов найти работу по специальности с приличной оплатой.

Еще одна проблема. Министерство образования и науки Украины приняло решение о том, что в нашем университете, как техническом, должна быть только аспирантура по технологии, но не по химии. В результате мои аспиранты будут защищать диссертации в Институте органической химии НАН Украины и сдавать там отдельные экзамены. Понятно, что это дополнительное общее препятствие для развития фундаментальной науки в нашем университете.

В целом отмечу, что мне все труднее убеждать хороших студентов оставаться учиться и работать в Украине. И это — еще один повод для тревоги за будущее фундаментальной науки в нашей стране.

Фундаментальные и прикладные исследования – Наука в университете – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Фундаментальные исследования

Реализация широкого спектра фундаментальных исследований является одним из основных направлений деятельности НИУ ВШЭ и является залогом развития университета в качестве ведущего исследовательского университета мирового класса.

Организационная поддержка фундаментальных исследований НИУ ВШЭ осуществляется в рамках Программы фундаментальных исследований и Программы Научный фонд.

Программа фундаментальных исследований обеспечивает реализацию масштабных комплексных исследовательских задач. Программа Научный фонд осуществляет конкурсную поддержку небольших индивидуальных и коллективных исследовательских проектов. Данные программы поддерживаются институтом внешней экспертизы, независимой оценки результатов работы и базируются на принципах встроенности исследований университета в широкий мировой контекст.

Обе программы содействуют развитию науки и применению отечественного научного потенциала для решения социально-экономических задач, а также обеспечению связи исследований с образовательным процессом.

Прикладные исследования

На протяжении своего существования Высшая школа экономики активно взаимодействует с государственными заказчиками и организациями реального сектора экономики в проведении прикладных научных исследований. Исследовательские модели и инструменты НИУ ВШЭ, основанные на мировом опыте и собственных фундаментальных исследованиях, являются сегодня наиболее актуальными и востребованными в социально-экономической сфере.

Механизмы коммерциализации научных разработок университета, научно-технического прогнозирования и кооперации с госучреждениями, ведущими отечественными и зарубежными исследовательскими центрами, университетами и компаниями позволили НИУ ВШЭ стать одним из крупнейших научных и инновационных центров в области социально-экономических наук.

Сегодня на базе НИУ ВШЭ выстроена устойчивая модель взаимодействия науки, бизнеса и общества. Такой подход не только обеспечивает распространение передовых знаний и практик, но и способствует повышению эффективности национальной инновационной системы Российской Федерации, а значит, в конечном счете, и переходу отечественной экономики на инновационный путь развития.

Дирекция научных исследований и разработок

«Тренд времени – концентрация на том, чтобы наука выдавала практические результаты»

Какова роль фундаментальной науки в борьбе с пандемией коронавируса? В какой мере фундаментальные исследования способствовали появлению эффективных методов лечения? Как пандемия трансформирует науку – что изменилось в уходящем году и что изменится в будущем? Обо всем этом телеканал «Наука» спросил ведущих российских ученых в рамках совместного с Российской академией наук (РАН) проекта по подведению научных итогов года.

Зачастую нам, обычным обывателям, кажется, что фундаментальная наука – это что-то далекое и не имеющее отношения к реальной жизни. Наверное, так было до этого года, когда пандемия COVID-19 перевернула мир с ног на голову и многие из нас стали существенно больше знать не только о медицине и биологии, но и других научных сферах. Мы узнали названия научных центров и даже современных технологий, на базе которых создаются методы лечения новой коронавирусной инфекции. Какова же роль фундаментальной науки в борьбе с пандемией? И как, в свою очередь, такие события, как пандемия, влияют на науку и ее популяризацию? Телеканал «Наука» побеседовал с российскими учеными и узнал их мнение об этом вопросе.

Какой бы была борьба с COVID-19 без фундаментальной науки?

Именно фундаментальные исследования и разработки – база, которая дала возможность относительно в короткий срок не только понять и спрогнозировать распространение новой коронавирусной инфекции, но и разработать эффективные методы диагностики, профилактики, лечения и вакцинации. Да, конечно, всегда есть повод критиковать за несвоевременность тех или иных мер, но нельзя поспорить с тем, что для человечества реакция на пандемию в течение нескольких недель и месяцев – это беспрецедентное событие, возможное лишь благодаря наличию значимых заделов в науке.

Комментирует Евгений Владимирович Шляхто, академик РАН, генеральный директор Национального медицинского исследовательского центра имени В. А. Алмазова, президент Российского кардиологического общества, член президиума РАН:

«Мне кажется, ведущим фактором успеха в борьбе с COVID-19 на сегодняшний день является как раз роль науки. Уже через несколько недель после начала пандемии начались работы над вакциной. Действительно, наука проявила себя с самой лучшей стороны. Мы выяснили и природу заболевания, и о предрасполагающих факторах много знаем, и лекарства появились, и вакцины созданы – это все наука. И те страны, где наука была на достаточно высоком уровне, проявили себя с самой лучшей стороны в это сложное время, в этих вызовах».

Первый шаг, в котором важна была роль науки, – это собственно осознание опасности новой инфекции и прогнозирование ее развития. Именно за счет оперативного изучения нового коронавируса и построения прогнозных моделей учеными были разработаны меры, которые позволяли замедлить распространение пандемии.

Рассказывает Артем Ромаевич Оганов, профессор «Сколтеха» и МИСиС, доктор физико-математических наук, член Европейской академии, действительный член Королевского химического общества и Американского физического общества:

«Если вы помните, с самого начала пандемии, когда только-только возник этот вирус, ученые смогли его выделить, изучить и предсказать, что этот вирус настолько заразен, что будет пандемия. Это тоже результат фундаментальной науки, когда вы, проанализировав геном вируса, можете сказать, что вирус очень заразен и очень опасен. Так что с самого начала и вплоть до нынешних дней фундаментальная наука сыграла огромную роль в замедлении пандемии, в спасении огромного числа жизней и в облегчении течения этой и других болезней. Если бы не было фундаментальной науки, то осознание серьезности ситуации пришло бы слишком поздно».

Фундаментальная наука сыграла роль и в разработке схем лечения. Специфика новой инфекции оказалась вызовом для медицины – не существовало эффективных схем и протоколов лечения, вирус COVID-19 разрушал привычные представления о течении заболеваний схожей этимологии и в плохом смысле удивлял врачей своими особенностями. При разработке новых схем лечения ценой каждого дня были человеческие жизни, и здесь опять помогли существующие научные заделы. Например, крайне важными оказались полученные ранее знания о функционировании легочной ткани и системе свертывания крови – без них терапия пациентов с умеренной и тяжелой формами заболевания была бы менее успешной.

Поясняет Алексей Евгеньевич Умрюхин, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой нормальной физиологии Первого московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова:

«Любая пандемия обостряет и актуализирует некоторые направления развития фундаментальной науки. Имеется замкнутый взаимообогащающий принцип развития: с одной стороны, фундаментальные открытия, совершаемые из творческого и чистого научного интереса, открывают новые направления, на основе которых мы получаем средства для улучшения и укрепления нашей жизни. А с другой стороны, необходимость разработки и применения практических средств на основе открытых ранее механизмов обостряет и ускоряет развитие соответствующих фундаментальных научных областей. Сейчас многие сконцентрированы на том, чтобы наука выдавала практические, быстро применимые в новых технологиях результаты. Имеется мнение, что чисто фундаментальных открытий, полученных на основе познания ради познания, накоплено уже слишком много. Сейчас в нашей стране происходит исключительный крен в сторону практико-ориентированной научной деятельности, имеющей целью исключительно практические разработки».

Вакцины: синтез фундаментальных знаний и прикладных разработок

Тема, которая активно обсуждается не только научным сообществом, но и обывателями, – разработка вакцин. И здесь пандемия стала вызовом – никогда еще вакцины не разрабатывались в столь короткие сроки. Работа над ними в разных странах началась буквально спустя недели после появления COVID-19, и опять-таки это стало возможным исключительно за счет уже имеющихся в арсенале ученых совершенно новых методик, которые до этого могли считаться фундаментальными исследованиями, а в итоге оказались жизненно необходимы в борьбе с новой коронавирусной инфекцией.

Рассказывает Заур Аязович Мамедьяров, кандидат экономических наук, старший научный сотрудник ИМЭМО РАН, заведующий сектором экономики науки и инноваций:

«Фундаментальная наука является основой любых прикладных результатов, будь то медицина, физика или какие-то другие науки. Поэтому, безусловно, были заделы и в России, и в США, и в Евросоюзе, которые позволили достаточно оперативно по научным меркам создать новые типы вакцин. Эти новые типы в основном делаются на основе РНК и ДНК, таких вакцин нет вообще в принципе, до сих пор не было! У нас в России, например, три группы. Научные центры их активно развивали, делали эти вакцины: «Вектор», Гамалеи и МГУ. Соответственно, у всех были фундаментальные заделы, которые они начинали вести до того, как эта пандемия началась».

По мнению ученых, такая беспрецедентно быстрая разработка вакцин – это синтез достижений фундаментальной науки и прикладных решений, наработанных практик из разных сфер.

Объясняет Григорий Владимирович Трубников, доктор физико-математических наук, академик РАН, первый вице-директор Объединенного института ядерных исследований:

«То, что мы сейчас имеем первую вакцину в мире, разработанную в России, и другие страны сейчас потихоньку догоняют нас, присоединяются, – это результат быстрого реагирования фундаментальной науки и лучших наработанных практик, полученных в прикладных науках, в прикладных сферах. Этот результат мы получили благодаря как раз такому правильному сплаву и основной ставке на фундаментальную науку в начале этого года и затем присоединения к ней результатов прикладных исследований. Как вирус проникает сквозь стенки клетки, как формировать вакцину в фармакологическую оболочку, как разработать быстрые средства диагностики – это уже прикладная наука. Я думаю, что, благодаря правильному балансу и, еще раз, приоритетной ставке на фундаментальные исследования, мы получили такой результат».

Как пандемия трансформирует науку?

Ученые отмечают, что в ближайшие годы фокус внимания сместится на так называемые науки о жизни: биологию, медицину. Стоит ожидать увеличения финансирования данных областей. Столкновение с вирусом показало, что необходим пересмотр прежнего понимания вирусологии и знаний об инфекционных заболеваниях, в частности постоянный мониторинг биосистем с контролем мутационного процесса зоонозных (переносимых животными) заболеваний. Прогнозирование возможных новых заболеваний становится важным направлением.

Новый тренд комментирует Заур Аязович Мамедьяров:

«Я приведу такие цифры: только 2% затрат биомедицинских, фармацевтических и биотехнологических исследований шли в сторону вирусологии. Сегодня по итогам этого года, по разным данным, это 10–20%. То есть деньги были перенаправлены на эти задачи, связанные в том числе с вакцинами. Соответственно, эти деньги откуда-то были изъяты. Они могли быть изъяты из других фундаментальных проектов, которые просто будут отложены на год, на два, на три и дальше. То есть как это трансформируется? Идет резкий скачок в плане того, что мы знаем о вакцинах, как мы их используем, – это первое. Второе – идет переоценка приоритетов корпораций и государств в финансировании науки. Будет больше внимания уделяться фундаментальной науке, таким недофинансированным направлениям, как, например, вакцины либо резистентность антибиотиков. Это тоже важнейшая проблема, которая остается недофинансированной. Соответственно, в эти точки будет направлено финансирование».

Одно из следствий пандемии – резкий стимул развития одних направлений (медицина, биология, химия) и смещение акцента с других. Запрос на новые решения требует совместного использования самых разных научных разработок и стимулирует кросс-дисциплинарные исследования.

Рассказывает Артем Ромаевич Оганов:

«Что касается самой науки, я думаю, что это даст резкий дополнительный импульс иммунологии, вирусологии, медицине вообще. Я думаю, что многие медицинские технологии получат резкий импульс. В некоторых разработках объединяются химия, искусственный интеллект, то есть, по сути, прикладная математика, медицина. Это дает нам совершенно новые технологии».

Предскажут ли ученые будущие эпидемии?

Однако в задачи ученых входит не только описание вируса и разработка схем лечения и профилактики распространения, но и прогнозирование, модели будущего. Увы, предсказать развитие пандемии COVID-19, а тем более возможных новых пандемий, — не самая простая задача, и в настоящее время над ней трудятся ученые в разных странах.

Рассказывает Григорий Владимирович Трубников:

«Сейчас мы столкнулись с угрозой, проблемой, которой раньше не было в таких масштабах и такой сложности, начиная от моделирования самого вируса, исследования его природы, мутаций до математических моделей распространения коронавируса. Он в чем-то сходен с реакцией деления урана в реакторе. Здесь есть и необходимость работы с большими данными, big data, – это ключевой момент сейчас. В разных странах распространение зависит от множества факторов, начиная с геномных особенностей населения и т. д. Это всё вопросы в первую очередь фундаментальной науки, фундаментальных исследований. Но другое дело, что в этой обстановке они должны проводиться более быстро, более оперативно».

Ситуацию комментирует Мамед Багир Джавад оглы Алиев, профессор, доктор медицинских наук, академик РАН и РАМН, советник генерального директора ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, член президиума РАН:

«Я считаю, что этот вирус – это такой большой стресс-тест для человечества, для всех государств в отдельности и для всего человечества вместе. Дело в том, что это первая серьезная пандемия, которая поставила мир перед такой глобальной проблемой. Каждое государство сегодня индивидуально думает о самоспасении, по-другому это не назовешь. Многие сферы требуют пересмотра, переосмысления. Я считаю, что это положительно. Потому что это не последняя пандемия, новый вирус может появиться через год, 10, 20 лет, через месяц — неизвестно когда».

Удаленка и жизнь онлайн: у ученых тоже

Необычным этот год стал для научного сообщества и в плане формата работы. Так же как и миллионы обычных людей, ученые вынуждены были осваивать удаленную работу, онлайн-мероприятия и другие дистанционные формы коммуникации. Негативным следствием называют отсутствие необходимого взаимодействия с коллегами, приостановку ряда проектов, требующих коммуникации офлайн. Но в то же время пандемия ускорила развитие цифровых технологий, научному сообществу пришлось адаптироваться и искать новые формы работы в новых условиях. Сохранится ли тенденция к онлайн-форматам работы и общения? Тут мнения ученых разделились: кто-то говорит, что это ненадолго, а кто-то прогнозирует, что формат работы и общения трансформировался навсегда.

Объясняет Владимир Павлович Селегей, директор департамента перспективных исследований ABBYY, заведующий кафедрой компьютерной лингвистики в МФТИ:

«Если представить себе на секунду, что пандемия – это то, что будет с нами надолго, очевидно, что она вызвала радикальные изменения в человеческих коммуникациях. Этот год был совершенно удивительный в том смысле, что огромное количество событий ушло в онлайн и никто не предполагал ранее, что это возможно. И я постоянно думаю, а что бы было, если бы это случилось не сегодня, а 20 лет тому назад, когда интернет был еще только в зачаточном состоянии? А сейчас мир оказался удивительным образом готов к такого рода изменениям, мы живем в онлайне более-менее естественно. Мне кажется, ничего хорошего в этом нет, но мир выкручивается, придумывает какие-то формы, которые, может быть, потом, при возвращении к нормальной жизни, окажутся интересными».

Печальным следствием пандемии с достаточно долгосрочным негативным эффектом ученые называют снижение базового уровня образования, вызванного дистанционным обучением, которое было внедрено не сразу и часто не в самых эффективных видах.

Рассказывает Александр Вячеславович Родин, кандидат физико-математических наук, исполнительный директор Научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ:

«Внедрение онлайн-форматов приведет к снижению базового уровня образования. Для меня это несомненно. Сейчас онлайн-формат очень популярен, школьники уже отправлены надолго на удаленку. И думать, что это все пройдет без последствий, – это иллюзия. Качество массового образования, безусловно, упадет. И для науки, конечно, это приведет к большим потерям».

Однако вместе с тем это стимул для пересмотра самой системы образования, реформирования устаревших подходов, разработки, возможно, принципиально новых образовательных методик.

Отмечает Павел Юрьевич Плечов, доктор геолого-минералогических наук, профессор МГУ, профессор РАН, директор Минералогического музея им. А. Е. Ферсмана:

«Пандемия сильно коснулась образования. Сейчас идут большие дискуссии по поводу того, как надо перестраивать образование. Вообще, уже давно назрели некие изменения, а пандемия заставила об этом задуматься. Науке, конечно, большой удар нанесло отсутствие привычных форм общения, и пока она от этого не оправилась. Сейчас идет только адаптация к новым условиям. И надеюсь, после того как пандемия закончится, мы вернемся в более-менее стабильное состояние, но еще и усвоим уроки, которые мы получили. И в результате наука от этого выиграет».

Как повлияла пандемия на отношение к науке?

Неожиданным позитивным следствием пандемии COVID-19 стало, по мнению ученых, повышение доверия населения к науке, рост осведомленности о научных сферах и отраслях, осознание роли науки в жизни людей. Популяризация знаний о медицине и биологии, выступления ученых в СМИ, статьи по различным тематикам – это все существенно расширило знания обычных людей о научных достижениях и разработках, сделало науку (по крайней мере некоторые ее отрасли) ближе и понятней, показало связь фундаментальных исследований с практической, прикладной пользой.

Комментирует Артем Ромаевич Оганов:

«Я думаю, пандемия преподнесла очень жестокий урок человечеству, нашей самоуверенности, ощущению, что мы все знаем (в частности, про вирусы) и всемогущи. Как выясняется, кое-чего мы не знаем: например, когда и откуда ждать следующей пандемии. Мне кажется, что уровень знаний общества, уровень знаний обычного человека о вирусах и об инфекциях вообще очень сильно возрос: у нас теперь в стране кого ни возьми – все вирусологи. А ведь еще недавно большинство людей даже не отличали бактерии от вирусов. И мне кажется, что уровень доверия к науке и уважения к ней вырос. Помните, в самом начале пандемии многие люди говорили, что ничего страшного, ученые все врут, это ничуть не хуже обычного гриппа — сейчас, насколько я могу судить, люди больше слушают медиков».

---

Ссылка на публикацию: Naukatv.ru

Фундаментальные науки | AAMC

Все научные исследования, проводимые в медицинских школах и учебных больницах, в конечном итоге направлены на улучшение здоровья и улучшение способностей. Фундаментальные научные исследования — часто называемые фундаментальными или лабораторными исследованиями — обеспечивают основу знаний для последующей прикладной науки. Этот тип исследований охватывает знакомые научные дисциплины, такие как биохимия, микробиология, физиология и фармакология, и их взаимодействие, и включает лабораторные исследования культур клеток, исследования на животных или физиологические эксперименты.Фундаментальная наука также все больше распространяется на поведенческие и социальные науки, которые имеют не менее важное значение для медицины и здоровья.

Фундаментальные исследования могут решать клинические проблемы с помощью редукционистского подхода, включая открытие и анализ отдельных генов или генетических маркеров болезней, или секвенирование генов и манипулирование ими. Как правило, фундаментальные научные исследования сосредоточены на определении причинных механизмов, лежащих в основе функционирования человеческого тела в состоянии здоровья и болезни, и используют экспериментальные конструкции, основанные на гипотезах, которые могут быть специально проверены и пересмотрены.В последнее время «системная биология» сосредоточилась на понимании того, как сложные системы возникают из элементарных процессов. Как только эти фундаментальные принципы биологических процессов будут поняты, эти открытия могут быть применены или переведены в прямое применение для ухода за пациентами.

В отсутствие информации и идей, полученных в результате фундаментальных исследований, трудно представить себе, как в будущем будет происходить прогресс в лечении болезней и инвалидности; врачи все чаще оказываются в положении механиков, которые не знают, как работают двигатели, или программистов, которые не понимают, как компьютеры хранят и компилируют информацию.Фундаментальные исследования также являются источником новых инструментов, моделей и методов (например, мышей-нокаутов, функциональной магнитно-резонансной томографии и т. Д.), Которые революционизируют исследования и разработки, выходящие за рамки дисциплин, которые их породили.

Федеральная поддержка медицинских исследований и роль AAMC

AAMC выступает за фундаментальные исследования, как часть континуума от лабораторных исследований до клинических и трансляционных исследований, а также исследований внутри и с сообществами и целым населением.Ассоциация решительно поддерживает работу Национального института здоровья США (NIH), ведущей американской народной организации в поддержку фундаментальных, а также общих исследований в области здравоохранения, что отражено в заявлении о миссии NIH:

Искать фундаментальные знания о природе и поведении живых систем и о применении этих знаний для улучшения здоровья, продления жизни и снижения заболеваемости и инвалидности.

Мы также поддерживаем Агентство медицинских исследований и качества, Центры по контролю и профилактике заболеваний, Департамент по делам ветеранов и другие агентства и организации, которые спонсируют или проводят медицинские исследования.

Помимо пропаганды, AAMC также предоставляет анализ и рекомендации по разработке политики и нормативных актов, которые служат руководством для фундаментальных и других исследований. Рецензирование (или оценка заслуг) является одним из примеров критически важной системы, необходимой для поддержки исследовательского предприятия. AAMC также изучает федеральную и институциональную политику, продвигающую командную науку (которая становится все более важной для исследований во всем континууме), а также продвижение и продвижение отдельных ученых, работающих совместно в группах.Мы также поддерживаем программы повышения квалификации для старших руководителей исследовательских программ в медицинских школах и учебных больницах, а также для тех, кто руководит подготовкой и развитием карьеры новых ученых.

Фундаментальные и прикладные науки | Биология для неосновных I

Результаты обучения

• Опишите цели фундаментальной и прикладной науки

В последние несколько десятилетий в научном сообществе ведутся споры о ценности различных видов науки.Ценно ли заниматься наукой просто ради получения знаний, или научные знания имеют ценность только в том случае, если мы можем применить их для решения конкретной проблемы или улучшения нашей жизни? Этот вопрос фокусируется на различиях между двумя видами науки: фундаментальной наукой и прикладной наукой.

Фундаментальная наука или «чистая» наука стремится расширить знания независимо от их краткосрочного применения. Он не ориентирован на разработку продукта или услуги, имеющей непосредственное общественное или коммерческое значение.Непосредственной целью фундаментальной науки является знание ради знания, хотя это не означает, что в конечном итоге это может не привести к применению.

Напротив, прикладная наука или «технология» нацелена на использование науки для решения реальных проблем, что позволяет, например, повысить урожайность, найти лекарство от конкретной болезни или спасти животных, которым угрожает опасность. стихийное бедствие. В прикладной науке проблема обычно определяется исследователем.

Некоторые люди могут воспринимать прикладную науку как «полезную», а фундаментальную науку как «бесполезную».Эти люди могли бы задать вопрос ученому, выступающему за приобретение знаний, следующим образом: «Для чего?» Однако внимательный взгляд на историю науки показывает, что базовые знания привели ко многим замечательным приложениям, имеющим большую ценность. Многие ученые считают, что до разработки приложения необходимо базовое понимание науки; поэтому прикладная наука полагается на результаты, полученные с помощью фундаментальной науки. Другие ученые считают, что пора отойти от фундаментальной науки и вместо этого найти решения актуальных проблем.Оба подхода действительны. Верно, что есть проблемы, требующие немедленного внимания; однако немногие решения можно было бы найти без помощи знаний, полученных с помощью фундаментальной науки.

Один из примеров того, как фундаментальная и прикладная наука могут работать вместе для решения практических задач, произошел после того, как открытие структуры ДНК привело к пониманию молекулярных механизмов, управляющих репликацией ДНК. Нити ДНК, уникальные для каждого человека, находятся в наших клетках, где они предоставляют инструкции, необходимые для жизни.Во время репликации ДНК создаются новые копии ДНК, незадолго до деления клетки с образованием новых клеток. Понимание механизмов репликации ДНК позволило ученым разработать лабораторные методы, которые теперь используются для выявления генетических заболеваний, определения лиц, которые были на месте преступления, и определения отцовства. Без фундаментальной науки вряд ли существовала бы прикладная наука.

Рис. 1. Проект «Геном человека» представлял собой 13-летнюю совместную работу исследователей, работающих в нескольких различных областях науки.Проект был завершен в 2003 г. (Источник: Геномные программы Министерства энергетики США)

Еще одним примером связи между фундаментальными и прикладными исследованиями является проект «Геном человека», исследование, в котором каждая хромосома человека анализировалась и наносилась на карту для определения точной последовательности субъединиц ДНК и точного местоположения каждого гена. (Ген — основная единица наследственности; полная коллекция генов человека — это его или ее геном.) В рамках этого проекта были изучены и другие организмы, чтобы лучше понять человеческие хромосомы.Проект «Геном человека» (рис. 1) основывался на фундаментальных исследованиях, проведенных с нечеловеческими организмами, а позже и с геномом человека. Важной конечной целью в конечном итоге стало использование данных для прикладных исследований, направленных на поиск средств лечения генетически связанных заболеваний.

Хотя исследовательские работы как в фундаментальной, так и в прикладной науке обычно тщательно планируются, важно отметить, что некоторые открытия делаются случайно, то есть в результате удачного случая или удачного сюрприза.Пенициллин был открыт, когда биолог Александр Флеминг случайно оставил открытой чашку Петри с бактериями Staphylococcus . Выросла нежелательная плесень, убившая бактерии. Плесень оказалась Penicillium , и был открыт новый антибиотик. Даже в высокоорганизованном мире науки удача — в сочетании с наблюдательным и любопытным умом — может привести к неожиданным открытиям.

Отчетность о научной работе

Независимо от того, является ли научное исследование фундаментальной или прикладной наукой, ученые должны делиться своими открытиями, чтобы другие исследователи могли расширять и развивать свои открытия.Коммуникация и сотрудничество внутри научных дисциплин и между ними являются ключом к развитию научных знаний. По этой причине важным аспектом работы ученого является распространение результатов и общение с коллегами. Ученые могут делиться результатами, представляя их на научном собрании или конференции, но этот подход может затронуть лишь немногих из присутствующих. Вместо этого большинство ученых представляют свои результаты в рецензируемых статьях, которые публикуются в научных журналах. Рецензируемые статьи — это научные статьи, которые рецензируются коллегами ученого или коллегами. Эти коллеги являются квалифицированными людьми, часто экспертами в той же области исследования, которые решают, подходит ли работа ученого для публикации. Процесс экспертной оценки помогает гарантировать, что исследование, описанное в научной статье или заявке на грант, является оригинальным, значимым, логичным и тщательным. Заявки на гранты, которые представляют собой запросы на финансирование исследований, также подлежат экспертной оценке.Ученые публикуют свои работы, чтобы другие ученые могли воспроизвести свои эксперименты в аналогичных или различных условиях, чтобы расширить результаты. Результаты экспериментов должны соответствовать выводам других ученых.

Многие журналы и популярная пресса не используют систему рецензирования. В настоящее время доступно большое количество онлайн-журналов с открытым доступом, журналов со статьями, доступными бесплатно, во многих из которых используются строгие системы рецензирования, а в некоторых — нет.Результаты любых исследований, опубликованные на этих форумах без экспертной оценки, не являются надежными и не должны служить основой для другой научной работы. В одном исключении журналы могут разрешить исследователю цитировать личное сообщение другого исследователя о неопубликованных результатах с разрешения цитируемого автора.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Фундаментальные исследования: понимание того, как все работает и почему это важно

Эмили Лоу
фигурки Дэниела Аттера

Открытия в науке не идут прямым путем.Научные исследования проводятся с использованием моделей, которые все еще разрабатываются, в контексте десятков вопросов, на которые нет ответов, и с использованием методов и подходов, которые ранее не использовались никем в мире. Согласно Ассоциации американских медицинских колледжей (AAMC), фундаментальная наука «обеспечивает основу знаний для последующих прикладных наук». В биомедицинских науках фраза «фундаментальная наука» часто относится к исследованиям с использованием модельных организмов для получения базовых знаний, необходимых для разработки технологий и лекарств.В фундаментальной науке ученые используют множество простых организмов, таких как дрозофилы и черви, потому что их легко изучать и манипулировать ими, но при этом они разделяют многие молекулярные и биологические процессы с людьми. Результаты этих фундаментальных исследований способствуют нашему пониманию в таких областях, как генетика, биохимия, исследования стволовых клеток и нейробиология. Однако связь между такого рода исследованиями и общим благосостоянием человека может быть неясной даже для самого знающего эксперта. Как мы можем узнать, будет ли то, что изучают ученые, полезно в будущем? Нужно ли нам знать будущее применение проекта, чтобы он был ценным?

Пример из практики: открытие рестрикционных ферментов

В 1978 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена Вернеру Арберу, Даниэлю Натансу и Гамильтону О.Смит «за открытие рестрикционных ферментов и их применение к проблемам молекулярной генетики». Рестрикционные ферменты или белковые «ножницы», обнаруженные в бактериях, которые могут разрезать ДНК, являются важнейшими инструментами для современных молекулярных биологов, и их можно найти почти в каждой биологической лаборатории. Ферменты рестрикции способствовали секвенированию генома человека, а также созданию первой синтетической клетки.

Однако ученые, открывшие рестрикционные ферменты, изначально не искали способов манипулирования ДНК.Как описал это Арбер: «Я, конечно, не предполагал, что этот обходной путь сохранит мой интерес на долгие годы. В противном случае я, возможно, не чувствовал себя оправданным заниматься этой работой, поскольку она не имела прямого отношения к [моему первоначальному] исследованию ». Изначально Арбер изучал, как радиация повреждает генетический материал и как это повреждение устраняется. Первым шагом, который он сделал, было создание набора инструментов. Ему нужно было выяснить, как ввести чужеродный генетический материал в радиационно-чувствительные типы или штаммы E.coli , и для этого он выбрал тип вируса, названный бактериофаг . Бактериофаги специфически заражают бактерии, вводя их генетический материал в бактерии, чтобы предоставить информацию для синтеза новых вирусов. Эти вирусы небольшие и быстрорастущие, что делает эксперименты эффективными и простыми в проведении. Однако известно, что различные штаммы бактерий устойчивы к заражению определенными штаммами бактериофагов. Поскольку Арбер определял, как облегчить перенос ДНК бактериофага в E.coli , он понял, что причина устойчивости его штамма E. coli к заражению его бактериофагом заключалась в том, что у бактерий должна быть какая-то защитная модификация. Стремясь выяснить природу этой модификации, Арбер и ученые в его лаборатории обнаружили, что ДНК фага измельчается миниатюрными бактериальными ножницами — рестрикционными ферментами. Описание и выделение этих рестрикционных ферментов Арбером, Натансом, Смитом и другими позволило разработать рестрикционные ферменты в качестве повседневных инструментов.В настоящее время рестрикционные ферменты широко используются в молекулярном клонировании — процессе, с помощью которого ученые могут вырезать и вставлять ДНК в бактерии для создания копий генов. Этот метод имеет решающее значение для определения последовательностей в ДНК человека, а также для нарушения работы генов в модельных организмах, чтобы определить, как они функционируют в моделях болезней. Кроме того, рестрикционные ферменты и молекулярное клонирование внесли свой вклад в устойчивость современной пищевой промышленности. Большая часть продуктов, которые сегодня продаются в продуктовых магазинах, производится из сельскохозяйственных культур, которые были генетически модифицированы для обеспечения большей устойчивости к вредителям и гербицидам, в то время как животные, такие как коровы и овцы, были генетически модифицированы для защиты от болезней.

Рисунок 1: Открытие рестрикционных ферментов. Ученые заметили, что некоторые штаммы бактерий E. coli были устойчивы к заражению определенными штаммами бактериофагов, а некоторые — нет. Они обнаружили, что устойчивость возникает, когда бактерии (серые овалы) обладают рестрикционными ферментами (оранжевые ножницы), которые распознают ДНК бактериофага (красный цвет) и разрезают ее. Когда ДНК бактериофага не повреждена, она дает инструкции по производству новых бактериофагов (правая сторона, безуспешная защита).Когда ДНК разрезана, бактерии не заражаются (левая сторона, успешная защита).

Оглядываясь назад, можно сказать, что исследования бактериофагов были важны для открытия рестрикционных ферментов, а также для решения многих других вопросов молекулярной биологии. Но представьте, что вы не знали, что это произойдет. Если бы вы думали тогда о финансировании исследований бактериофагов, вы бы это сделали?

Выбор исследования для финансирования может быть немного похож на раскачивание пиньяты с завязанными глазами — вы не знаете, в каком направлении повернуть, чтобы получить приз.Выбор каждый раз качаться только в одном направлении может быть бесплодным. Однако, если вы каждый раз будете качаться в другом направлении, вы увеличиваете свои шансы попасть в пиньяту. Точно так же, чем больше направлений научных исследований мы решим финансировать, тем больше вероятность, что мы найдем новые ответы.

Научные усилия когда-нибудь тратятся зря?

Есть много вопросов, на которые наука пытается ответить. Как предотвратить глобальное потепление? Как вылечить рак? Как люди адаптируются к окружающей среде? В условиях ограниченных ресурсов и времени ответить на такие сложные вопросы сложно.Может возникнуть соблазн направить средства на научные исследования в сторону дорогих, передовых технологий, которые стремятся ответить на эти вопросы, игнорируя вопросы, которые кажутся менее важными, и подходы, которые являются медленными или устаревшими. Однако, инвестируя только в исследования, которые посвящены именно изменению климата или здоровью человека, мы теряем возможность получить знания, о существовании которых даже не подозревали. Неожиданные открытия, сделанные в контексте фундаментальных исследований, важны для решения научных проблем, чтобы окупить всю работу и деньги.

Дело о финансировании фундаментальной науки

Для ученого одна из самых веских причин для проведения фундаментальных исследований заключается в том, что они по своей сути интересны. Что-то может быть захватывающим, потому что оно ново — никогда прежде не наблюдалось и не описывалось другими людьми. Или что-то может быть интригующим, потому что оно является центральным для множества различных биологических процессов и может повлиять на множество различных областей исследований. Направление исследования может заставлять задуматься, потому что оно кажется нелогичным или нелогичным, и мы хотим знать, почему существует определенное явление.Все эти моменты объединены тем, что стремятся понять новые вещи и поместить их в контекст всего остального, что мы знаем о том, как устроен мир. Но если нет четкой связи с человеческим благополучием, что делает все эти индивидуальные исследования полезными?

Многие проблемы, возникающие в области здоровья и благополучия человека, от болезней до изменения климата, не могут быть решены без понимания важного контекста, предоставляемого фундаментальными исследованиями. Например, вирус Зика был признан патогеном человека только в течение последних нескольких лет, но десятилетия исследований, выясняющих, как работают эти виды вирусов и как иммунная система человека борется с патогенами, имели решающее значение для чрезвычайно быстрой разработки вакцин, которые оказались успешными на мышах и обезьянах.Если фундаментальные исследования ведутся, мы можем подходить к новым проблемам, опираясь на знания, полученные в результате уже выполненной работы.

Необходимость в контексте особенно актуальна при поиске методов лечения таких заболеваний, как аутоиммунные расстройства и психические расстройства, когда мы до сих пор не понимаем, что вызывает эти заболевания. Чтобы знать, на какие клеточные процессы нам нужно воздействовать для лечения болезни, мы должны сначала иметь практическое представление о том, как они работают, и обо всех возможных путях их возникновения.Например, открытие цисплатина в качестве соединения для лечения рака произошло из наблюдений, что цисплатин останавливал деление клеток. В то время ученые довольно много знали о том, как делятся клетки, и узнали, что опухоли быстро растут, потому что раковые клетки очень быстро делятся. Они поняли, что остановка деления клеток может остановить рост опухоли, и приступили к тестированию цисплатина на опухолях, что привело к тому, что цисплатин стал самым продаваемым лекарством от рака. Без понимания того, что такое опухоль и что вызывает ее рост, мы не осознали бы ценность цисплатина как противоракового соединения.

Один из замечательных аспектов научных исследований состоит в том, что многие открытия случаются случайно. Открытие вакцины против полиомиелита, рестрикционных ферментов и даже вирусов произошло, когда наблюдательные ученые осознали, что в их экспериментах происходит что-то неожиданное, и нашли время, чтобы отойти от исходного вопроса исследования и заняться более интересным побочным ходом. Есть несколько индикаторов, по которым мы можем узнать, приведут ли научные проекты к наиболее применимым выводам, но наиболее полезные инструменты, полученные от науки, часто возникают случайно.

Рис. 2: Хронология открытий в результате фундаментальных биомедицинских исследований и их приложений. Характеристика вирусов в 1890-х годах и знания, использованные для очистки антител для вакцин против кори в 1944 году, имели решающее значение для быстрой разработки вакцин против вируса Зика, которые в настоящее время тестируются на животных. Точно так же открытие рестрикционных ферментов в 1960-х годах позволило секвенировать геном человека в начале 2000-х и создать первую синтетическую клетку в 2010 году.Цисплатин был открыт как соединение, которое могло останавливать деление клеток в 1961 году, и было принято в качестве лекарства для предотвращения деления раковых клеток в опухолях в 1979 году.

Есть ли гарантия, что научные исследования принесут пользу обществу?

Этот вопрос лежит в основе решения о том, какие виды научных исследований следует финансировать. Если мы определяем общественное благо как лекарство от рака, лечение от болезни Альцгеймера или решение проблемы глобального потепления, трудно понять, какие направления исследований будут полезными.Однако если мы определим общественное благо как богатство знаний, которые мы можем применить для решения мировых проблем, то научные исследования, в том числе фундаментальные, обязательно внесут свой вклад.

Эмили Лоу — доктор философии. Кандидат программы биологических и биомедицинских наук Гарвардской медицинской школы.

Эта статья является частью нашего специального выпуска: Уважаемая госпожа / господин президент.

Для доп. Информации:

«Рестрикционные ферменты.Scitable, Nature Education.

«Что такое фундаментальные исследования?» Национальный научный фонд, Третий годовой отчет.

«Миф фундаментальной науки». Мэтт Ридли, The Wall Street Journal.

«Фундаментальная наука не может выжить без государственного финансирования». Натан Мирвольд, Scientific American.

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Не очень фундаментальные исследования: непризнанная важность фундаментальных научных открытий

от Ceejay Lee
фигурки от Ребекки Клементс

Премия «Золотое руно» — это награда, выданная покойным сенатором Уильямом Проксмайром во время его пребывания в Конгрессе США.Цель этой награды — выделить «самый крупный, самый нелепый или самый ироничный пример государственных расходов или расточительства». Для получения награды в 1975 году Проксмайр вызвал финансируемое из федерального бюджета исследование психолога Рональда Хатчинсона, в ходе которого выяснялось, почему крысы, обезьяны и люди сжимают челюсти.

Если судить только по его однострочному описанию, проект Хатчинсона может показаться нелепым и не приносит очевидной пользы обществу. Однако его исследование эмоционального поведения посредством количественного измерения поведенческих проявлений агрессии, таких как сжатие челюстей, имело некоторые неожиданные значения: оно позволило НАСА и Университету США.S. Navy для решения проблем, связанных с враждебным поведением, вызванным ограничением людей в небольших пространствах, таких как космические корабли и подводные корабли, в течение длительных периодов времени.

Дело в том, что полезность и актуальность фундаментальных открытий не всегда сразу бросаются в глаза, в результате чего эти достижения остаются незамеченными и незамеченными. Многие из наиболее значительных достижений последних 20 лет имеют долгую историю, восходящую к основам, заложенным в фундаментальной науке десятилетиями или даже столетиями ранее.Но сначала —

Что такое фундаментальные научные исследования?

Вкратце, фундаментальное научное исследование , также известное как лабораторное, доклиническое или фундаментальное исследование, представляет собой исследование, основанное на любопытстве; в большинстве случаев это вызвано пробелом в знаниях о чем-либо. Против (якобы) фундаментальных исследований выступает прикладных исследований , которые сосредоточены на удовлетворении потребности, установленной до начала проекта (рис. 1).

Как биолог, исследовательский проект в моей области, основанный на фундаментальной науке, может быть направлен на раскрытие основ жизни, таких как все компоненты, составляющие иммунную систему, которая позволяет организму бороться с болезнями.Напротив, проект, который фокусируется на прикладных или трансляционных исследованиях, может попытаться использовать существующие знания об иммунной системе, полученные в результате фундаментальных исследований, для разработки системы, которая борется с раком. Проще говоря, базовый ученый хочет выяснить, почему компонент X существует в конкретной системе и его функции, но ученый-прикладник может быть более заинтересован в выяснении того, как использовать компонент X для достижения определенной цели.

Рисунок 1: Разница между фундаментальной наукой и прикладной наукой. Фундаментальная наука мотивируется пробелом в знаниях (например, функция компонента), в то время как прикладная наука сосредоточена на удовлетворении потребности.

Почему фундаментальные исследования важны?

Из этих описаний прикладные исследования кажутся более ценными, особенно с учетом того, что расходуемые ресурсы и усилия часто ограничены — в конце концов, прикладные исследования пытаются предложить практические решения некоторых из наиболее насущных дилемм, включая эпидемии, нехватку продовольствия, загрязнение и т. Д. .

Преобладает точка зрения, согласно которой прикладные исследования превосходят фундаментальные, и это прискорбно.Поскольку большинство научных исследований финансируется за счет государственных грантов, общественное мнение имеет большое влияние на выделение средств науке и науке. Поэтому, когда фундаментальная наука воспринимается как неэффективная и легкомысленная, эта точка зрения заставляет законодателей и финансирующие агентства сокращать финансирование фундаментальной науки — как таковые, государственные инвестиции в фундаментальную науку в США и во всем мире в последние годы неуклонно сокращаются.

Финансирующие агентства также все чаще обращаются с просьбой о немедленном коммерческом воздействии или трансляционном потенциале в заявках на гранты в области фундаментальной науки.Это подталкивает исследователей к большему количеству трансляционных проектов, чтобы получить деньги, необходимые для финансирования своих исследований. Этот сокращающийся список финансово жизнеспособных исследовательских тем также влияет на экосистему научных исследований, сужая круг тем, которые может решать наука, увеличивая конкуренцию и сокращая совместные усилия.

Это приводит меня к критическому выводу о фундаментальных исследованиях: хотя оно может и не предлагать четких способов немедленного решения проблем, оно является основой для будущих исправлений.Прорывные научные открытия никогда не делаются в вакууме — они основаны на фундаментальной научной работе, проделанной другими, часто десятилетия и столетия назад (рис. 2). Мы просто недостаточно хорошо понимаем себя или мир, чтобы предсказать все, что нам нужно или может понадобиться; фундаментальные научные исследования гарантируют, что мы готовы решать проблемы, выходящие за рамки нашего современного воображения, если они возникнут.

Рисунок 2: Примеры знаковых достижений, которые возникли в результате фундаментальных исследований. Многие из ключевых научных достижений, которые произошли на протяжении всей истории, были бы невозможны без предшествовавших им фундаментальных научных исследований. Фундаментальные исследования заложили основу для изобретения лазера, всемирной паутины и множества других.

Каков вклад фундаментальной науки?

Прелесть исследования, порожденного любопытством, в том, что оно непредсказуемо и принесет плоды безграничных возможностей. Многие из величайших достижений в нашей жизни начинались с почти абсурдно произвольных вопросов.Если бы никто не спросил, почему медузы светятся в темноте, у нас не было бы зеленого флуоресцентного протеина или каких-либо его производных, которые, помимо прочего, позволяют исследователям помечать компоненты в клетках и отслеживать их под микроскопом. Эта способность сделала возможным многочисленные научные открытия, такие как облегчение исследования неврологического развития и схем мозга. Если бы кто-нибудь однажды не спросил, почему наши тела способны бороться с болезнями, у нас не было бы иммунотерапии от рака. Эти два открытия были отмечены Нобелевскими премиями (по химии в 2008 году и физиологии / медицине в 2018 году соответственно).Даже CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), основа технологии редактирования генома, которая радикально изменила перспективы генной терапии к лучшему, не существовало бы, если бы микробиологи не были достаточно любопытны, чтобы исследовать функции причудливых массивов повторяющихся ДНК. последовательности, которые они обнаружили у бактерий.

Скорее, фундаментальные и прикладные исследования — это две стороны одной медали. Они идут рука об руку как симбиотические и взаимодополняющие сущности: без фундаментальных исследований прикладные исследования не имеют основы, а без прикладных исследований фундаментальные исследования не дают инструментов.

---

Как биолог, проводящий фундаментальные исследования, объяснение моей работы публике может слишком часто превращаться в игру научного табу: Я хочу понять, как это одно взаимодействует с другим, а затем, что происходит после, что может быть важно, потому что это может привести к болезням. Нелегко «продать» фундаментальные исследования, потому что фундаментальные исследователи не могут — и категорически отговариваются от попыток — предвидеть результаты, когда начинают проект.

Иногда мы не можем увидеть ощутимых результатов в нашей жизни, но это не отменяет фундаментальную науку.Ценность фундаментальной науки выходит за рамки ее продуктов: фундаментальные принципы, которые она представляет, критическое обоснование ограниченной информации, устойчивость перед лицом неопределенности и любовь к самому знанию, в конечном счете, являются ее наиболее ценным вкладом.

Сиджай Ли учится на втором курсе программы «Молекулы, клетки и организмы» (MCO) Гарвардского университета. Вы можете найти ее в Twitter @clee_bio.

Ребекка Клементс — кандидат наук на третьем курсе.Кандидат наук по программе биологических и биомедицинских наук в Гарварде. Вы можете найти ее в Твиттере под именем @clements_becca.

Для доп. Информации:

Эта статья является частью нашей серии SITN20, написанной в ознаменование 20-летия SITN и отмечая наиболее заметные научные достижения последних двух десятилетий. Ознакомьтесь с другими нашими изделиями SITN20!

Определение фундаментальных и прикладных наук

Фундаментальная наука

Фундаментальная наука — это исследование , относящееся к фундаментальным открытиям, изобретениям в области науки .Это знание фактов. Его также можно назвать приобретенным знанием, которое не имеет никакого отношения к его будущему применению и использованию. Все научные дисциплины (включая физико-химические науки) имеют как фундаментальные, так и прикладные науки. Цель фундаментальной науки — расширить или изучить знания в определенной области.

Прикладная наука

Прикладная наука — это применение полученных знаний . Он использует знания, которые были получены или извлечены из фундаментальной науки, а также решает или находит решение существующих проблем.Короче говоря, это использование фундаментальной науки.

Пример :

Знания о клетках (основная единица жизни) и их функционировании — это фундаментальная наука, но понимание проблем и их решение с использованием знаний о функционировании клеток — это прикладная наука (которая является базовой концепцией в данной области). лекарств ).

---

См. Другие разделы по химии

Видео по химии

01:00

учебник

Коллигативные свойства

01:00

учебник

Повышение температуры кипения

01:00

учебник

Депрессия точки замерзания

01:00

учебник

Моляльность

01:00

учебник

Концентрация и разведения

01:00

учебник

Кинетическая молекулярная теория

01:00

учебник

Ограничивающие и избыточные реагенты

01:00

учебник

Циклоалканы

01:00

учебник

Ка и сила кислот

Получите определения ключевых научных концепций от Чегга

В естествознании существует множество ключевых понятий и терминов, которые необходимо знать и понимать учащимся.Часто бывает трудно определить самые важные научные концепции и термины, и даже после того, как вы их определили, вам все равно нужно понять, что они означают. Чтобы помочь вам изучить и понять ключевые научные термины и концепции, мы определили некоторые из наиболее важных из них и предоставили для них подробные определения, написанные и составленные экспертами Chegg.

Фундаментальные научные исследования | Гены в жизни

Что такое фундаментальные исследования?

Фундаментальные научные исследования помогают нам понять, как устроен мир, и узнать больше о человеческом теле.В фундаментальных научных исследованиях, связанных с медициной, ученые, называемые биологами, копируют основные человеческие процессы и взаимодействия в лаборатории. Например, они изучают принцип действия иммунизации. Фундаментальные научные исследования могут рассказать нам о многих биологических и генетических процессах, происходящих у человека. Но исследования проводятся в лаборатории, а не на людях.

Почему важны фундаментальные научные исследования?

В генетике и медицине фундаментальные научные исследования — это первый шаг к пониманию болезни.Он может помочь нам найти, вылечить и даже вылечить болезнь. Фундаментальные научные исследования также делают возможными инновации в генетике, медицине и технологиях.

Открытия фундаментальных исследований могут быть использованы для поиска общих причин болезней, с которыми рождаются некоторые люди. Затем ученые могут проводить лечение, которое воздействует на те части тела, которые называются мишенями. Сосредоточив лечение на этих целях, мы можем улучшить здоровье людей с заболеваниями. Мы также можем использовать эти цели, чтобы узнать, есть ли у кого-то заболевание.Ученые могут разработать более совершенную диагностику и более совершенные тесты для диагностики или отслеживания болезни с течением времени. Конечным результатом может быть новое лекарство, терапия или диагностический инструмент.

Одним из лучших примеров фундаментальных научных исследований в области генетики является проект «Геном человека». В 1990 году ученые начали попытки секвенировать весь геном человека: все три миллиарда (3 000 000 000) пар оснований. Ученые знали, что раскрытие генетического кода приведет к лучшему пониманию здоровья и болезней.

Целью проекта было найти все гены в ДНК человека. Эта информация будет храниться в базе данных, которую ученые всего мира смогут искать и изучать. В рамках проекта созданы новые инструменты и способы изучения генетики. Это также создало новые вопросы об этических, юридических и социальных проблемах, которые возникают при секвенировании и изучении ДНК.

Проект «Геном человека» был завершен в 2003 году. Он привел к появлению целой области науки — геномики — и бесчисленных инноваций в медицине.

кафедр фундаментальных наук | Школа медицины Кека при USC

Наши шесть отделов фундаментальной науки уделяют большое внимание исследованиям в области фундаментального понимания биологических систем и биологических корней болезней.

Наши кафедры фундаментальных наук

На протяжении многих лет исследования Кека стимулировали широкие изменения в медицинской практике, углубили базовые знания в области биомедицины и получили международное признание и награды. Факультеты фундаментальных наук, способствующие продвижению исследовательских инициатив школы, исследуют широкие границы медицины и биологических наук, стремясь точно определить причины заболеваний, определить более эффективные методы диагностики и лечения заболеваний, разработать стратегии предотвращения болезней и укрепления здоровья, а также понять, как факторы окружающей среды влияют на наше здоровье.

Кафедра биохимии и молекулярной медицины

Кафедра биохимии и молекулярной медицины гордится тем, что придерживается широкого подхода к различным аспектам биохимических и молекулярно-биологических исследований. Ежегодно отдел получает более 16 миллионов долларов на финансирование исследований. Кафедра известна своими сильными исследованиями, передовым опытом в преподавании и лидерством в научном и академическом сообществе.

Кафедра интегративных анатомических наук

Отделение интегративных анатомических наук Медицинской школы Кека является одним из крупнейших и наиболее активных отделов фундаментальных наук в кампусе медицинских наук.Наша междисциплинарная исследовательская миссия охватывает два основных института — Нейрогенетический институт Зилха и Центр регенеративной медицины и исследований стволовых клеток Эли и Эдит Брод. Помимо основных усилий в области фундаментальных и трансляционных исследований, направленных на понимание причин и методов лечения заболеваний и расстройств, преподаватели кафедры участвуют в крупных образовательных и учебных программах, направленных на подготовку следующего поколения врачей и ученых. Преподаватели кафедры руководят и участвуют в доклинических курсах для студентов-медиков, которые составляют почти 40 процентов дидактического обучения в течение первых двух лет обучения в медицинской школе.

Департамент медицинского образования

Департамент медицинского образования был основан в 1963 году для поддержки и поощрения улучшения медицинского образования путем обеспечения развития профессорско-преподавательского состава; консультирование по вопросам разработки, реализации и доработки образовательных программ; и проведение исследований эффективных средств предоставления медицинского образования. Нынешний председатель — Донна Эллиотт, доктор медицины, MHA, а вице-председатель — Ча-Чи Фунг, доктор философии.

Кафедра молекулярной микробиологии и иммунологии

Факультет кафедры молекулярной микробиологии и иммунологии (MMI) имеет разнообразные исследовательские интересы, специализируясь на вирусологии животных, микробной генетике, молекулярной и клеточной иммунологии, клеточной дифференциации / старении, посттранскрипционной регуляции и химическом канцерогенезе.Расположенный в кампусе медицинских наук в Медицинском исследовательском центре Элейн Стивли Хоффман и Комплексном онкологическом центре USC Norris, он хорошо оборудован для исследований в области микробной физиологии и генетики, электронной микроскопии, вирусологии, клеточной и молекулярной биологии, генетической токсикологии и иммунологии.

Кафедра физиологии и неврологии

Кафедра физиологии и неврологии играет ведущую роль в исследовательской и преподавательской деятельности Медицинской школы Кека при USC.Наши преподаватели завоевали многочисленные награды, как национальные, так и общеуниверситетские, в обеих этих областях, и их регулярно приглашают для проведения семинаров и пленарных лекций в университетах и ​​на конференциях по всей территории США и за рубежом. Члены кафедры работают во многих национальных и международных научных комитетах, часто в руководящих ролях.

Кафедра профилактической медицины

Кафедра профилактической медицины Медицинской школы Кека при USC является лидером в своей области с момента основания в 1977 году и внесла значительный вклад в понимание общественного здоровья и этиологии, лечения и профилактики заболеваний.К ним относятся новаторские исследования взаимосвязи между гормонами и раком, способность физических упражнений снижать риск рака груди, демонстрация влияния загрязнения воздуха на развитие функции легких у детей, достижения в этиологии, лечении и профилактике детского ожирения, а также новое методологическое исследование, посвященное взаимодействию между генами и окружающей средой.

Кафедра биологии стволовых клеток и регенеративной медицины

Опираясь на новые научные знания о стволовых клетках и быстро развивающуюся область регенеративной медицины, Отдел биологии стволовых клеток и регенеративной медицины проводит исследования и обучение в области биологии развития и стволовых клеток, эмбриологии человека, регенеративной медицины, а также трансляционных и терапевтических аспектов. технологии стволовых клеток.Поскольку кафедра является домом для одной из первых программ магистратуры в области биологии стволовых клеток и регенеративной медицины в Соединенных Штатах, преподаватели и исследователи будут продолжать революцию в понимании биологии человека и наметить курс медицины будущего — регенеративной медицины.

Кафедра трансляционной геномики

Отдел трансляционной геномики и Институт трансляционной геномики в Keck Medicine, USC сосредоточены на переводе молекулярных исследований генов в индивидуальные планы лечения.Отмеченная наградами коллективная команда намерена переосмыслить и усовершенствовать прецизионную медицину, чтобы предоставить пациентам новые технологии и молекулярные знания.