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.
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
Фундаментальные научные исследования
За прошедшие годы получены выдающиеся результаты в области математики и ее приложений. Был решен ряд важных классических проблем, сохраняющих актуальность в современной науке, намечены и развиты новые пути исследований, поставлены и решены крупные прикладные задачи.
В Санкт-Петербургском отделении того же института академиком Л.Д. Фаддеевым с сотрудниками был разработан новый метод исследования квантовых интегрируемых моделей, основанный на постулировании дискретности переменных пространства-времени; при этом сохраняется точная интегрируемость моделей. Из единой дискретной модели как предельные случаи могут быть получены основные модели квантовых интегрируемых систем с непрерывным пространством-временем.
В Институте математики им. С.А. Соболева СО РАН академику Ю.Л. Ершову с помощью разрабатываемой им в течение ряда лет теории локальных полей удалось построить принципиально новое расширение поля рациональных чисел.
Коллективом ученых Института вычислительной математики РАН построены модели, основанные на применении сопряженных уравнений гидротермодинамики для анализа глобальных изменений окружающей среды, прежде всего, климата.
Следует отметить работу членов-корреспондентов В.К. Левина и А.В. Забродина о многопроцессорных высокопроизводительных системах. В 2000 году Межведомственным суперкомпьютерным центром совместно с НИИ «Квант», Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН и рядом других организаций создана и введена в эксплуатацию многопроцессорная вычислительная система МВС-1000/М с пиковой производительностью 1 триллион операций в секунду. Система представляет собой наиболее мощный суперкомпьютер в сфере науки и образования страны и является головным образцом нового поколения отечественной линии систем массового параллелизма.
Институт математического моделирования РАН использовал суперкомпьютер МВС-1000/М при моделировании процессов электронного переноса в полупроводниковых наноструктурах, важных для повышения быстродействия элементов электронных схем и систем связи, исследования неустойчивых режимов в трехмерных потоках вязкого сжимаемого газа, обтекающего отдельные элементы сверхзвуковых летательных аппаратов и др.
Из достижений в области физики следует назвать работы Института ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения по прецизионному измерению сечения рождения пионных пар и других адронных состояний при электрон-позитронной аннигиляции, а также совместные эксперименты этого же Института и Брукхэйвенской национальной лаборатории (США) по прецизионному определению гиромагнитного отношения мюона. Результаты этих исследований впервые дали указания на явления, выходящие за рамки «Стандартной Модели».
Необходимо отметить работы в Дубне по синтезу самых тяжелых 114-го и 116-го элементов таблицы Менделеева.
В Институте ядерных исследований РАН успешно развивается нейтринная астрофизика. Результаты многолетних измерений потока нейтрино от Солнца на галлий-германиевом нейтринном телескопе Баксанской обсерватории свидетельствуют в пользу осцилляций нейтрино (перехода одного типа нейтрино, скажем, электронного, в другой, мюонное). Окончательное подтверждение этого эффекта, предсказанного учеными Академии (в частности, Б.
М. Понтекорво), потребует пересмотра наших представлений о строении элементарных частиц и роли нейтрино в эволюции Вселенной.
Усилиями большого коллектива российских, украинских и других зарубежных специалистов при головной роли Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН создана научная аппаратура с рекордными параметрами для исследования строения Солнца, мощных солнечных вспышек и влияния солнечной активности на Землю в рамках проекта КОРОНАС-Ф; осуществлен успешный запуск космического аппарата КОРОНАС-Ф. Информация о солнечных вспышках, космических лучах и магнитных возмущениях солнечного происхождения позволит лучше понять процессы, происходящие на Солнце, солнечно-земные связи, более детально изучить влияние солнечной активности на Земле.
Успешно развивались исследования в области физики твердотельных наноструктур. Открыт новый класс спонтанно формирующихся гетероструктур — однородных по форме и размеру и коррелированных по взаимному расположению двух- и трехмерных массивов квантовых точек.
Разработана новая конструкция лазеров для сине-зеленой области спектра с волноводом, имеющих рекордно низкую пороговую плотность накачки, созданы лазерные диоды, работающих в непрерывном режиме при комнатной температуре. Данный цикл фундаментальных работ, выполненных главным образом в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе, определил направление исследований в области физики и технологии гетероструктур с предельным размерным квантованием и обеспечил приоритет России в этой области.
За основополагающие исследования в области физики полупроводниковых гетероструктур академик Ж. И. Алферов в 2000 году был удостоен Нобелевской премии по физике.
Из результатов в этой области отмечены исследования поведения заряженных макрочастиц в пылевой плазме различного происхождения, выполненных академиком В.Е. Фортовым с сотрудниками в Институте теплофизики экстремальных состояний Объединенного института высоких температур РАН. Впервые получены упорядоченные структуры, подобные жидкому кристаллу из протяженных цилиндрических частиц в плазме тлеющего разряда постоянного тока. В эксперименте на борту орбитальной космической станции «МИР» и Международной космической станции получена уникальная информация о поведении микрочастиц в плазме в условиях микрогравитации.
Учеными Института энергетических исследований РАН выявлены основные тенденции развития мировой энергетики в последней четверти ХХ века, позволившие существенно скорректировать энергетические прогнозы, уточнить прогнозы развития энергетики России и СНГ.
В области механики и процессов управления в Институте проблем сверхпластичности металлов РАН исследована физическая природа явления сверхпластичности металлов и сплавов, ранее открытого доктором технических наук О.
А. Кайбышевым. Установлено, что эффект ускорения кинетики формирования твердофазного соединения при сварке давлением в условиях сверхпластической деформации носит универсальный характер для сплавов, интерметаллидов и керамик. Разработана структурно-контролируемая интегральная технология формовки, совмещенная со сваркой давлением, в условиях низкотемпературной сверхпластичности. Разработаны ресурсо-сберегающие технологии получения точных осесимметричных заготовок большого диаметра из труднодеформируемых и малопластичных сплавов методом локальной сверхпластической деформации.
Учеными институтов Теоретической и прикладной механики и Гидродинамики СО РАН разработана концепция аэродинамических труб нового поколения, позволяющая адекватно моделировать сложные газодинамические процессы в гиперзвуковом диапазоне скоростей. Создана не имеющая аналогов по своим параметрам аэродинамическая труба адиабатического сжатия (АТ-303) с чистым рабочим газом. Труба АТ-303 обеспечивает адекватное моделирование полета воздушно-космических самолетов с ГПВРД в диапазоне чисел Маха от 7 до 20, оснащена современным многоканальным измерительным комплексом и оптической системой визуализации.
Большую научную важность представляют две работы, выполненные в Институте проблем управления им. В.А. Трапезникова. Разработан метод синтеза управления манипуляционными роботами для случаев, когда информация о состоянии имеет не количественный, а качественный характер. Полученные результаты, не имеющие аналогов, открывают новые возможности в управлении манипуляционными и транспортными роботами и при анализе двигательной активности в биомеханике.
Совместно с различными КБ авиационной промышленности разработаны и освоены в производстве не имеющие аналогов в мире высоконадежные струйно-газовые системы управления летательными аппаратами; такие системы без подвижных деталей, успешно эксплуатируются на многих типах летательных аппаратов.
Учеными Института системного анализа РАН и Московского государственного университета открыты новые типы обратных связей, позволяющие развить регулярный метод структурного синтеза нелинейных динамических систем и, тем самым, решить одну из центральных проблем теории управления.
В области химических наук среди наиболее крупных научно-технологических разработок последних лет следует отметить комплекс работ Института органической химии им. Н.Д. Зелинского и Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН по переработке природного газа в целевые продукты.
В Институте органической химии предложена оксиднометаллическая система с высоким содержанием решеточного кислорода, позволяющая при реакции с метаном получать синтез-газ с селективностью более 95% и легко регенерируемая при окислении воздухом.
В Институте нефтехимического синтеза РАН разработан новый способ окисления метана в синтез-газ расплавом оксида свинца, также легко регенерируемого при окислении воздухом, и предложены принципиально новые способы получения синтез-газа с использованием энергетических установок: двигателя внутреннего сгорания и ракетного двигателя. Разработан высокоэффективный процесс последующего превращения синтез-газа в диметиловый эфир (ДМЭ) и далее в высокооктановый бензин.
Совокупность указанных разработок делает продукты переработки природного газа конкурентоспособными по сравнению с продуктами из нефти, особенно для северных регионов, избавляя их от необходимости завоза бензина и дизельного топлива.
В Институте проблем химической физики РАН впервые измерены термодинамические характеристики и электропроводность исходно газообразного гелия при давлениях многократного ударного сжатия от 100 до 230 гигапаскалей, близких к давлению предполагаемого плазменного перехода. При плотности свыше 0,7 г/см3 обнаружен резкий (на 5 порядков) рост электропроводности. Теплофизические свойства гелия при высоких давлениях и температурах необходимы для описания строения внешних слоев планет-гигантов. Эти данные вместе с ранее полученными результатами по электропроводности водорода в мультимегабарном диапазоне давлений позволяют определить размер электропроводящей области планет-гигантов Юпитера и Урана, оболочка которых состоит из смеси гелия и водорода.
В результате исследований процессов горения металлов в азоте, проведенных Институтом структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, созданы высокоэффективные СВС-технологии получения нитридных керамических порошков. Совместными усилиями российских и испанских специалистов в Испании организовано полностью автоматизированное промышленное производство таких порошков.
Еще один пример научных разработок, доведенных до выпуска новой наукоемкой продукции. В Институте физико-химических проблем керамических материалов РАН разработана технология изготовления высокоэффективных катализаторов на основе керамического и металлического блочных носителей для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Организовано производство катализаторов для автомобилей, автобусов, стационарных агрегатов, машин для подземных работ, оснащенных двигателями внутреннего сгорания.
Новый каталитический состав для нейтрализации токсических выбросов бензиновых двигателей внутреннего сгорания, превосходящий европейский стандарт, разработан в Институте общей и неорганической химии им.
Н.С. Курнакова РАН. В этом катализаторе исключен родий, в три раза снижено содержание платины по сравнению с выпускаемыми за рубежом платино-родиевыми катализаторами аналогичного назначения.
Научные результаты фундаментального и прикладного характера получены в науках о жизни.
Ученые Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова продолжали исследования структуры и функций биологических макромолекул. Выделено более 500 новых природных пептидов и установлена их структура. Показано, что для разных тканей и органов млекопитающих характерен уникальный спектр содержащихся в них пептидов. Изменение пептидного спектра ткани может служить диагностическим маркером протекающих в ней патологических процессов. Ряд пептидов костного мозга, так называемых миелопептидов, проходит предклинические и клинические испытания.
В Институте биологии гена РАН открыто новое семейство генов человека, кодирующих белки, которые в комплексе с другими специфическими белками токсичны по отношению ко многим раковым клеткам.
Один из таких генов (tag 7) использован для разработки нового метода иммуно-генотерапии опухолей.
Технология биологических микрочипов (биочипов), позволяющая проводить множественный параллельный экспресс-анализ биологического материала, создана в Институте молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН. Продемонстрирована возможность применения биочипов для быстрого выявления индивидуальной, генетической предрасположенности пациентов к определенным заболеваниям, для обнаружения и идентификации патогенных микроорганизмов, определения их устойчивости к антибиотикам.
В Институте микробиологии РАН разработан не имеющий аналогов в мире комплексный метод количественной оценки геохимической деятельности микроорганизмов в различных природных экосистемах. Использование этого метода позволило разработать принципиально новую технологию повышения отдачи нефтяных пластов путем активизации деятельности аэробных и анаэробных микроорганизмов, обитающих в месторождениях нефти.
Внедрение этой технологии на нефтяных месторождениях АО «Татнефть» и в ряде других нефтяных регионов России позволило получить дополнительно более 500 тысяч тонн нефти.
Ученые Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН впервые изолировали и описали ген, специфически связанный с оборонительным поведением. Полученные данные позволяют заключить, что определенные гены могут избирательно участвовать в одной из форм поведения животного.
В Институте почвоведения МГУ-РАН заложены основы учения о структурно-функциональной роли почв в биосфере — нового направления в современном почвоведении. Составлена «Карта почвенно-экологического районирования Восточно-Европейской равнины», содержащая обширную информацию о разнообразии почв и природных условий, необходимую для экологически обоснованного использования земельных ресурсов и сохранения биологического разнообразия. Создан «Атлас опустынивания почвенного покрова на территории России».
Институтом проблем экологии и эволюции им.
А.Н. Северцова совместно с Министерством природных ресурсов Российской Федерации подготовлена и опубликована «Красная книга Российской Федерации. Животные». В нее занесены 414 редких и находящихся под угрозой исчезновения видов диких животных (155 видов беспозвоночных и 259 видов позвоночных).
Институтом Дальневосточного отделения РАН разработана стратегия сохранения биоразнообразия Сихотэ-Алиня, основанная на электронных базах данных по основным компонентам биоразнообразия.
Завершено издание 14-томной сводки «Флоры Сибири» — фундаментального труда Центрального Сибирского ботанического сада, подводящего итог двухвековому флористическому исследованию сосудистых растений Сибири — от Урала до Дальнего Востока.
В области палеобиологии оформилось новое направление — бактериальная палеонтология. На основе результатов Палеонтологического института и Института микробиологии РАН формируются новые концепции осадкообразования и происхождения ряда полезных ископаемых, переоцениваются перспективы нефтегазоносности древнейших (докембрийских) толщ.
Более достоверным становится изучение внеземных биоморфных структур.
Науки о Земле.
В Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) РАН впервые дано научное обоснование принципиальной возможности надежной геохимической изоляции высокорадиоактивных отходов и облученного ядерного топлива в недрах Земли. Разработаны основы надежной изоляции таких отходов и высокотоксичных загрязнителей в геологических формациях, различных по составу, состоянию и глубине залегания. Выявлены геохимические типы ландшафтов, элементы которых обладают способностью к радиационному самоочищению или к накапливанию радионуклидов на геохимических барьерах. Выявленные закономерности составляют научную основу для разработки мер по реабилитации радиационно загрязненных территорий.
В итоге активного изучения Мирового океана, Антарктиды и Арктических морей России в морских экспедициях 1995-2000 годов учеными Геологического института и Института геохимии и аналитической химии им.
В.И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН обоснованы принципиальные отличия возраста, истории, геологического строения, геохимии пород, рудоносного ложа Тихого, Атлантического и Индийского океанов и арктических морей.
В ИГЕМ и Институте океанологии РАН им. П.П. Ширшова детально охарактеризованы минералого-геохимические особенности океанских сульфидных руд в различных геодинамических обстановках, открыты и изучены принципиально новые гидротермальные системы в зонах океанического спрединга.
Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН составил геологические карты арктических морей и Охотского моря как основы оценки их минерагенического потенциала. Совместные работы с институтами МПР России позволили дать научное обоснование нефтегазоносности шельфовых областей и количественную оценку ресурсов.
В ИГЕМ и ГЕОХИ впервые получены уникальные данные о дальности распространения и характере стока северных рек в Арктический бассейн, о гидрохимических параметрах, биопродукции, геохимии донных осадков.
На их основе разработана целостная концепция изотопно-геохимической идентификации полей распределения влияния речных и морских потоков.
Ряд уникальных открытий, связанных с генезисом алмазов в кимберлитах, лапроитах, метаморфических породах и получением искусственных алмазов сделан в Институте минералогии и петрографии Сибирского отделения РАН. Разработан метод диагностики микроалмазов в минералах метаморфических пород, позволивший впервые в мире обосновать, что давление при метаморфизме пород земной коры могут превышать 40 килобар. Это дало возможность существенно расширить схему фаций метаморфизма в сторону высоких давлений и в значительной степени предопределило открытие алмазоносных метаморфических пород в различных регионах мира (Германия, Греция, Норвегия).
В области экспериментальной минералогии впервые в мировой практике реализовано выращивание алмазов массой до 6 карат с заданными свойствами на многопуансонной аппаратуре высоких давлений.
Последние годы отмечены некоторой активизацией экспедиционных исследований Мирового океана.
В 1998 г. ученые РАН и Росгидромета провели уникальную комплексную высокоширотную экспедицию, в результате которой в Северном Ледовитом океане впервые в мире установлена стационарная трансарктическая система дистанционного акустического зондирования, которая успешно функционирует. Она позволила получить результаты, подтверждающие повышение температуры атлантических вод в Арктическом бассейне примерно на 0,8°С в год.
Проведен цикл глубоководных исследований с помощью глубинных обитаемых аппаратов «МИР», в результате которых открыты глубинные минерализованные гидротермальные поля на дне океанов и изучены процессы современного рудообразования на глубинах 3-5 км при температурах 300-4000С, выявлены обширные залежи полезных ископаемых (сульфиды, тяжелые металлы), представляющие промышленный интерес.
Ученые РАН разработали уникальные глобальные и региональные климатические модели, позволяющие получать теоретические оценки диагностики и прогноза глобального климата. Получены достоверные оценки изменения температуры воздуха на территории России, подтверждающие идущие во многих регионах процесс потепления в нижних слоях атмосферы.
На больших же высотах (30-90 км) на основе обобщения разнообразных (ракетных, радиофизических и спектрофотометрических) данных впервые обнаружен значительный отрицательный тренд температуры воздуха (до одного градуса Кельвина в год). По данным ледникового керна, взятого из скважины в Антарктиде, восстановлены характеристики истории климата Земли на протяжении почти 400 тысяч лет.
В последнее пятилетие, когда более четко определились задачи гуманитарных и общественных наук, исследования во многих их направлениях отмечены значительными достижениями.
В области философии учеными Академии разработана концепция типов цивилизационного развития, которая способна синтезировать цивилизационный и формационный подходы к анализу мировых исторических процессов. Завершено издание многотомной философской энциклопедии, в которой в систематической форме изложены современные достижения мировой философской науки.
Институтом государства и права РАН разработана концепция юридической аксиологии, в основе которой лежит осознание значения и ценности права, государства, прав и свобод человека как важнейших составных частей проводимых в России преобразований.
Обоснована идея о зависимости устойчивого общественного развития от состояния прав человека и эффективности действия механизма защиты прав и свобод.
Ученые-социологи Академии опубликовали такие труда, как «Российская социологическая энциклопедия», «Социологический энциклопедический словарь», 4-томная «История теоретической социологии».
Результатами фундаментальных исследований в области экономических наук стали теоретические разработки, многие из которых получили международное признание, в том числе: ·
теория национального дивиденда, обосновывающая кардинальное изменение механизмов присвоения национального богатства в направлении его эффективного использования в интересах ускоренного социально-экономического прогресса российского общества; ·
теория экономической основы федеративных отношений в системе российской государственности; ·
теория эволюции макроэкономики, опровергающая фундаментальные установки так называемого «вашингтонского консенсуса», послужившие теоретическим фундаментом политики «реформаторского периода»; ·
основные параметры экономической и внешнеэкономической безопасности страны и др.
Эти теоретические разработки легли в основу ряда аналитических записок и докладов, направленных в Правительство Российской Федерации, министерства и ведомства, более двух тысяч монографий, сборников, учебников.
Цементирующим стержнем всех этих материалов явились поиск путей обеспечения условий для динамичного развития экономики и обоснование позиции, согласно которой формирование так называемой рыночной экономики не может явиться целью социально-экономической стратегии. Упор был сделан на решения, направленные на максимальное использование имеющегося потенциала роста в самом широком смысле этого слова, что в современных условиях означает ориентацию на решение социальных задач, развитие науки, культуры, образования и т.д.
Исследования по проблемам мировой экономики и международных отношений были сконцентрированы на происходящих в мировом хозяйстве и на политической карте мира фундаментальных сдвигах. Основные усилия были направлены на выявление объективного характера процессов глобализации и регионализации, места и роли в них России и особенностям ее интеграции в мировое сообщество.
Институтом мировой экономики и международных отношений РАН на основе выявленных тенденций экономического и социального развития в 90-е годы ХХ столетия ведущих стран и регионов мира — разработаны наиболее вероятные сценарии перспектив развития главных отраслей мировой промышленности, сельского хозяйства и транспорта, конъюнктуры основных товарных и финансовых рынков. Впервые в российской науке мировое хозяйство рассмотрено как единая система взаимосвязей, неотъемлемой частью которой стала российская экономика.
Институтом США и Канады РАН выполнено первое в отечественной науке комплексное исследование проблем США, в том числе во внешней и внутренней политике, в военном строительстве, в других сферах экономической и социальной жизни, во взаимосвязи с меняющимися тенденциями мирового развития.
Институтом Европы РАН завершено исследование, в котором дана максимально полная картина основных тенденций, определяющих перспективу развития европейских стран в первые десятилетия XXI века.
Проанализированы возможности органичного вхождения России и других постсоветских государств в будущее общеевропейское политическое и экономическое пространство.
Рассекречивание ранее закрытых архивов сделало возможным подлинный прорыв в изучении и публикации документов по истории России ХХ в. Издано 6 томов документов Коминтерна; опубликованы секретные материалы РКП(б), отражающих государственную политику в отношении Русской православной церкви в 1920-х годах; изданы документы по истории крестьянского движения и советской деревни в период НЭПа и коллективизации; введены в научный оборот архивные материалы по истории «холодной войны». Без доступа к этим источникам невозможно объективное воссоздание ключевых моментов российской и мировой истории ХХ столетия.
Существенным вкладом в изучение отечественной истории стало выполненное под руководством академика Б.В. Ананьича исследование о природе власти и истории реформ и реформаторства в России, охватывающее период с конца XV века и до рубежа 1920-1930-х годов.
Исследована эволюция самодержавия, рост, кризис и гибель Российской империи, влияние имперских традиций на государственную систему, сложившуюся в России в результате революции 1917 г.
Выдающиеся успехи достигнуты в археологических исследованиях средневекового Новгорода. За последние годы работы Новгородской археологической экспедиции, руководимой академиком В.Л. Яниным, собрание берестяных грамот пополнилось почти тремя сотнями новых находок, что существенно расширяло круг письменных источников по истории Древней Руси. Мировым открытием стало обнаружение в слоях X — начала XI вв. — рукописной книги — «Новгородской псалтири», возраст которой примерно на 50 лет превосходит возраст Остромирова Евангелия.
В области филологических наук основное внимание было сконцентрировано на подготовке изданий к 200-летию со дня рождения А.С. Пушкина. Вышло в свет 8-томное издание «А.С. Пушкин. Рабочие тетради». Это уникальное в мировой научной и издательской практике факсимильное воспроизведение рукописей А.
С. Пушкина объемом свыше 2000 листов является истоковедческим фундаментом дальнейшего развития отечественного и мирового пушкиноведения.
В 1998 г. опубликован фундаментальный коллективный труд «Образ России. Русская культура в мировом контексте», заложивший методологические основы многотомной междисциплинарной международной серии исследований «Образ России в культуре других стран. Образы других стран в культуре России».
Важным событием в литературоведении стало завершение публикации в 1998 г. первой серии издания «Литературное наследие» в 100 томах. Издание, подготовленное Институтом мировой литературы им. А.М. Горького РАН с учетом последних достижений текстологии и литературоведения, включает никогда ранее не публиковавшиеся произведения классиков русской литературы, а также посвященные им научные исследования.
В 1997 г. Институт русского языка РАН завершил издание фундаментального «Диалектологического атласа русского языка. Европейская часть СССР» в трех выпусках.
Атлас включает материалы обследования около 5000 населенных пунктов на территории древнейшего поселения русских, характеризует состояние русских народных говоров середины ХХ в. и содержит уникальные сведения, необходимые для изучения процессов образования и развития русского национального языка с древнейших эпох.
Зачем нужна фундаментальная наука? — Троицкий вариант — Наука
Зураб СилагадзеВ последнее время часто слышишь этот вопрос. Замечательный ответ на него дал Роберт Ратбан Вильсон, первый директор Национальной лаборатории ускорителей им. Ферми (США). Когда в 1969 г. в комссии Конгресса США по атомной энергии обсуждался вопрос о выделении денег на постройку лаборатории им. Ферми и его спросили, какое отношение имеет этот дорогостоящий проект к увеличению обороноспособности страны, он ответил: «Он имеет отношение только к уважению, с которым мы относимся друг другу, к достоинству человека, к нашей любви к культуре. Он имеет отношение к тому, хорошие ли мы художники и скульпторы, великие ли мы поэты.
Я имею в виду все, что мы действительно чтим в нашей стране и к чему испытываем патриотические чувства. Он не имеет ничего общего с непосредственной защитой страны, за исключением того, чтобы сделать страну достойной защиты» [1].
Но в наш меркантильный век «рыночных ценностей», когда телевидение и другие СМИ, словно Франкенштейн, порожденный наукой, «как всепогубляющая саранча, нападают на сердце людей повсюду» [2], оболванивают их и вдалбливают эти сомнительные «ценности», боюсь, высокопарные слова Вильсона будут восприняты как еще одно доказательство, что ученые — всего лишь болтуны и тунеядцы, зря проедают народные деньги, удовлетворяют свое любопытство за государственный счет, думая о том, «сколько ангелов может танцевать на булавочной головке?» [3], а пользы от них, как со свиньи — шерсти: визгу много, а обороноспособность страны не обеспечена.
Хотя можно привести «множество примеров, которые демонстрируют практическую и экономическую пользу фундаментальных исследований» [4], обыватель все равно не понимает, зачем государству вкладывать деньги в дорогостоящие научные проекты, если заранее не известно, какие «нанотех-нологии» от них получатся.
Хотя такая логика и содержит долю разумного государственного прагматизма, беда в том, что в науке, как правило, заранее не известно, какая практическая польза получится от конкретного научного исследования, и ученые так устроены, что редко подлинно фундаментальные научные исследования, которые потом имели революционные практические последствия, проводились с целью получения материальной выгоды.
«Я всегда следовал своим интересам, не думая ни о том, во что они для меня выльются, ни об их ценности для мира. Я потратил уйму времени на совершенно бесполезные вещи… Мне просто было интересно, как эти вещи устроены» [5]. Эти слова принадлежит К. Шеннону, который умер 1 марта 2001 г. в массачусетском доме для престарелых, забытый почти всеми. И несведущий человек не поверит, что вся современная многомиллиардная индустрия цифровой передачи данных основана на его идеях.
Поиск темной материи, как ни странно, дает хороший пример неожиданного практического выхода фундаментальных научных исследований.
Поиск темной материи, безусловно, принадлежит чистой науке, и трудно поверить, что такие чисто академические изыскания могут привести к чему-либо полезному с точки зрения практической жизни. Когда европейские ученые в Гран-Сассо начинали проектирование и постройку криогенного детектора темной материи CRESST, они бы не поверили, что их исследования найдут практическое применение. Но вот что получилось [6].
Детектор был построен, и в 1999 г. начались первые эксперименты. Темная материя чрезвычайно слабо взаимодействует с обычной материей. Поэтому, во-первых, детектор должен быть очень чувствительным, и, во-вторых, фон, например от естественной радиации, должен быть низким, всего лишь несколько событий в сутки. Но CRESST регистрировал, к ужасу экспериментаторов, тысячи событий в час.
Начались разбирательства. После нескольких месяцев лихорадочных поисков, когда было перепробовано множество правдоподобных и не очень гипотез, причина высокой загрузки детектора наконец была найдена.
Детектор представлял собой кристалл сапфира, который крепился с помощью небольших, около миллиметра в диаметре шариков сапфира жестко, чтобы избежать так называемого «микрофонного эффекта». Из-за жесткого крепления в местах контакта с шариками в кристалле время от времени возникали трещины, что и регистрировалось как фоновые события. Когда сапфировые шарики заменили на пластиковые, фон сразу упал до ожидаемого уровня. Все вздохнули с облегчением, и, казалось, это конец истории.
Однако несколько лет спустя ученые вдруг осознали, что они имеют уникальный экспериментальный материал по образованию трещин. Так как скорость счета снизилась с тысяч событий в час до нескольких в день, практически все импульсы, записанные ранее, должны были быть обусловлены образованием трещин. И это были многие, многие тысячи событий, записанные с хорошим энергетическим и временным разрешением, в условиях низкого фона. Такая великолепная коллекция наблюдений трещин должна была представлять интерес для кого-нибудь из ученых.
Действительно, еще несколько лет спустя, в Финляндии, они нашли соответствующих специалистов и начали анализировать данные.
В результате анализа стало ясно, что криодетекторы дают возможность развить новые технологии для изучения микроразрушений с непревзойденной чувствительностью, в десять миллионов раз выше, чем все предыдущие методы. Это уже уровень одного атома, т.е. можно зафиксировать разрыв всего лишь одной атомарной связи. Следовательно, в процессе изучения темной материи ученые неожиданно получили уникальный инструмент для исследований в материаловедении на уровне нанотехнологий.
Анализ показал, что в статистических свойствах возникновения микроразрушений есть поразительное сходство с землетрясениями. Несмотря на огромную разницу в шкале энергий и большие различия сапфира от земной коры, просматриваются даже количественные совпадения. Это удивительно и является вызовом для теории, так как, возможно, указывает на существование некоторого универсального механизма. Не исключено, что, если мы разберемся в данном механизме, это поможет лучше предсказывать землетрясения.
Это еще не вся история. По счастливому стечению обстоятельств, брат одного из лидеров коллаборации CRESST был микробиологом. Масс-спектрометрия с макромолекулами является ценным и часто используемым инструментом в молекулярной биологии. Но большие молекулы имеют маленькую скорость, и их очень трудно регистрировать обычными методами, которые требуют первичной ионизации в детекторе. Возникла идея для этой цели использовать криодетектор, для которого не важна скорость макромолекулы, а важно только количество выделенной ею энергии в детекторе. В этом смысле макромолекула с энергией 20 кэВ для криодетектора ничем не отличается от электрона с такой же энергией.
Таким образом, простая идея, что 20 кэВ=20 кэВ, привела к производству коммерческих устройств, которые очень перспективны в микробиологии и в медицине [6,7]. Можно привести и другие примеры практической пользы от фундаментальной науки [4], но это не главный ответ на вопрос «зачем нужна фундаментальная наука?».
На самом деле наличие фундаментальной науки гораздо сильнее влияет на жизнь общества чем это можно предположить чисто из технологических соображений.
Дело в том, что фундаментальная наука -это важная часть общей культуры общества. Ее наличие указывает на высокоразвитое общество, на совсем другой уровень образования, мотиваций и жизненных установок членов этого общества. Иначе эту самую фундаментальную науку нельзя привить и культивировать. В примитивном обществе нет фундаментальной науки. Лживое коррумпированное общество не может поддерживать фундаментальную науку. Ее нельзя создать никакими средствами, получится всего лишь «наука самолетопоклонников», имитация настоящей науки: «У тихоокеанских островитян есть религия самолетопоклонников. Во время войны они видели, как приземляются самолеты, полные всяких хороших вещей, и они хотят, чтобы так было и теперь. Поэтому они устроили что-то вроде взлетно-посадочных полос, по сторонам их разложили костры, построили деревянную хижину, в которой сидит человек с деревяшками в форме наушников на голове и бамбуковыми палочками, торчащими, как антенны, -он диспетчер, — и они ждут, когда прилетят самолеты.
Они делают все правильно. По форме все верно. Все выглядит так же, как и раньше, но все это не действует. Самолеты не садятся» [8].
Дело в том, что человеческое сознание, которое определяет поступки, — дело тонкое. «Дурак видит не то же самое дерево, которое видит мудрец» (афоризм У. Блэйка). . И от того, каким содержанием наполняется коллективное бессознательное общества, зависит вся жизнь общества. Если из этого коллективного бессознательного изгнана фундаментальная наука, не будет и других проявлений культуры: «Рейтинг — это послание тупых тупым. Любую звезду можно сделать популярной, только что это за известность? Вот у Высоцкого был высочайший рейтинг и бешеная популярность. Так этот рейтинг был совершенно особенный, не такой, как сейчас. Рейтинг талантливого человека среди умных людей. Я же присматривался, я видел — он сам не осознавал масштабов своей популярности. И кто нам его представил? Кто нам его показал? Не он сам. Нам его подарила научная интеллигенция, для которой он начал петь! Эти все люди, которые делали атомную бомбу, эти все люди, которые оружие вырабатывали в борьбе с Америкой в почтовых ящиках, его услышали, записали и — подарили всем! Потому что рабочий класс, при всем преклонении перед Высоцким сегодня, не мог сразу его «раскусить».
Это могло сделать только высшее жюри — молодые люди, ученые, красивые, интеллектуальные. Чьи имена были в американских научных книгах. Которые сейчас живут где-то в Сан-Франциско, потому что уехали. И Высоцкого второго нет — потому что их тоже нет! Не может появиться второй Высоцкий, если нет такой публики! Как говорится, «рассмешить могу — смеяться некому!»
Они создавали и меня, они создавали Окуджаву. Сейчас их нет. Сейчас взамен ученой и интеллигентной публики прибыли администраторы радио, телевидения — порочный народ! Из такой породы — «всё ел, всё пил, всех имел»!» (М. Жванецкий) [9].
Для общества опасно, когда министр образования и науки РФ считает, что «высшая математика убивает креативность» [10]. Вы даже не представляете, насколько это опасно. Высшая математика, конечно, убивает креативность. Некоторое время назад мы смотрели фильм «Рейд на Энтеббе» о контртерористической операции израильских спецслужб в Уганде, куда террористы посадили угнанный самолет (об этой операции можно прочитать, например, в [11]).
Самым запоминающимся персонажем в этом фильме был угандийский диктатор Иди Амин (в исполнении американского актера Яфета Котто). Легендарный Иди Амин. Вот точно у кого высшая математика не подавляла креативности. До службы в британской армии он вообще был безграмотным. Но ничего, все равно оказался «не дурее других». Даже стал президентом Уганды. Правил страной он экстравагантно, на основе откровений, озаряющих его. Провозгласил себя пожизненным президентом Уганды. Присвоил много пышных титулов, таких, как «Завоеватель Британской империи в Африке вообще, и в Уганде в частности», «Король Шотландии» [12], «Повелитель всех зверей на земле и рыб в море». Был отменным спортсменом и большим шутником. Например, объявил войну Соединенным Штатам Америки всего лишь для того, чтобы на следующий день объявить себя победителем. Если вы думаете, что угандийскому народу жилось весело при таком эксцентричном правителе, посмотрите биографию Иди Амина [13], чтобы понять, что может случиться в стране, где человеческую «креативность» не ограничивает высшая математика.
Так мы подходим к основному ответу на вопрос «зачем нужна фундаментальная наука?» Фундаментальная наука нужна для того, чтобы в один прекрасный день мы, проснувшись, не обнаружили, что нами правит «Повелитель всех зверей на земле и рыб в море». Но это, в сущности, тот же самый ответ, что дал Роберт Ратбан Вильсон американскому Конгрессу.
1. A. Silverman. The magician: Robert Rathbun Wilson 1914-2000, CERN Courier, Mar 7, 2000, http://cerncourier.com/cws/article/cern/28180
2. Н.В. Гоголь. Светлое Воскресенье, www.pravoslavie.ru/put/biblio/gogol/gogol29.htm
3. З.К. Силагадзе. Сколько ангелов может танцевать на булавочной головке? www.scientific.ru/journal/translations/angel.html
4. C.H. Llewellyn Smith (former Director-General of CERN). The use of basic science http://public.web.cern.ch/public/en/About/BasicScience1-en.html
Русский перевод: К. Льювеллин Смит, Чем полезна фундаментальная наука? www.jinr.ru/section.asp?sd_id=94
5. Б. Киви. Книга о странном. Гл. 5.4, www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/Kivi/22.php
6. L. Stodolsky. Some Practical Applications of Dark Matter Research, http://arxiv.org/abs/0810.4446
7. E Previtali. 20 years of cryogenic particle detectors: past, present and future, www.bo.infn.it/sminiato/sm04/pa-per/ep/previtali.pdf
8. Р. Фейнман. Наука самолетопо-клонников, www.skeptik.net/pseudo/feynman1.htm
9. М. Жванецкий. Голые женщины страну не спасут! www.peoples.ru/art/literature/prose/humor/jvaneckiy/history7.html
10. Фурсенко хочет избавить российских школьников от высшей математики, www.rian.ru/society/20090211/161744109.html
11. Ури Дан. Операция «Энтеббе», http://lib.ru/MEMUARY/MEADEAST/dan.txt
12. Можно прочитать роман Ж. Фодена «Последний король Шотландии» http://amphora.ru/book.php?id=1736 или посмотреть одноименный фильм. За роль Иди Амина в этом фильме американский актер Форест Уитакер получил «Оскара».
13. Амин Иди. Статья в Википедии, http://ru.wikipedia.org/wiki/Амин Иди
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
См. также:
Тихий крах науки в России
В своей предыдущей статье «Какая наука нам нужна» я рассмотрел вопрос о различиях науки фундаментальной и технической, и показал, что именно фундаментальная наука определяет перспективы любой страны в развитии новых технологий. Именно высокий потенциал Израильской фундаментальной науки (о чем говорит, в частности, число лауреатов Нобелевской премии из Израиля), обеспечивает развитие его модернизационной экономики (см. мою статью «Что день грядущий нам готовит… (опыт Израили и не только…)».
Аналогичное происходит и в США, ибо именно в Соединенных Штатах Америки, а не где-либо еще, готовится грандиозный технологический прорыв, который определит будущее человечества. Да, Америка за последние годы стремительно деиндустриализировалась, выводя основные производства за пределы собственной территории — по преимуществу в страны Юго-Восточной Азии и в Китай. Да, она влезла в грандиозные долги, чтобы сохранять на собственной территории социальную стабильность и кормить десятки миллионов граждан, оставшихся, по сути, без работы. Но в Америке за последнее двадцатилетие был собран такой инновационный «кулак» из примерно пяти миллионов интеллектуалов со всех стран мира, подобного которому, пожалуй, не найти во всей истории человечества. И результаты его работы уже сложились в единый «пазл», который задаст новые стандарты жизни для всей человеческой цивилизации и который принципиально невоспроизводим на предшествующей технологической базе.
Обсуждая процесс формирования в США нового технологического уклада, профессор Валерий Медведев, один из создателей советской школы программирования, работающий в настоящее время в США, считает, что, несмотря на существование вполне очевидного противоречия между двумя тезисами: о том, что новый технологический строй будет сформирован и начнет распространяться с территории США, обеспечивая им на ближайшее будущее привычную роль глобального лидера, и о том, что развитие нового технологического строя приведет к постепенному отмиранию государств и наций — то должен заметить, что любой реальный процесс происходит в рамках столкновения двух противоположных тенденций, но колесо прогресса, в целом, катится вперед, и, конечно, США, разбивая привычные границы национальных суверенитетов, готовят, в том числе, и свою гибель как суверенного государства. Этот процесс займет целую историческую эпоху, и если человечество сумело остановиться на грани термоядерной войны, грозившей не только миллиардами жертв, но и уничтожением нашей планеты как космического тела, оно найдет оптимальный выход и из нынешней, весьма противоречивой, трагической, но вовсе не безнадежной для всех нас ситуации.
И, как результаты технологических достижений США, я хотел бы привести следующие примеры. Так, в поисках компромисса между возможностями вертолетов и эффективностью самолетов с неподвижными крыльями инженеры уже достаточно давно выбрали решение в виде роторов с изменяемым углом наклона. Но специалисты НАСА еще в прошлом году предложили свое собственное решение вышеупомянутого компромисса — конструкцию летательного аппарата с поворотным крылом, который может взлетать и садиться подобно вертолету, и летать как обычный самолет. Опытный вариант такого летательного аппарата получил название Greased Lightning или GL-10, и недавно он совершил первый успешный испытательный полет, проведенный на полигоне близ Исследовательского центра НАСА Лэнгли, Вирджиния, во время которого он взлетел в вертикальном режиме и автоматически перешел в режим горизонтального полета. У опытного образца аппарата GL-10 установлено по четыре электрических двигателя с каждой стороны от фюзеляжа на основных крыльях и два двигателя на плоскостях хвостового оперения. Эти двигатели черпают энергию, которую им поставляет батарея литий-ионных аккумуляторов и два 8-сильных дизельных двигателя, вращающие роторы электрических генераторов. Аппарат GL-10 имеет размах крыльев 6,1 метр, чистый вес — 24,9 килограмма и взлетный вес — 28,1 килограмм.
«Все двигатели, находящиеся с каждой из сторон крыла и двигатели хвостового оперения, объединены в раздельные группы, каждая из которых управляется независимо от других групп, — рассказывает Зак Джонс (Zack Johns), пилот аппарата GL-10. — Изменяя углы наклона и тягу, вырабатываемую каждой группой двигателей, мы добиваемся такой маневренности аппарата, которую неспособен продемонстрировать ни вертолет, ни самолет». Элементы конструкции аппарата GL-10 были изготовлены при помощи технологий быстрого производства и прототипирования. При этом, за все время была создана целая серия из 12 опытных образцов, которая началась с любительской конструкции из строительной пены и, по мере накопления опыта, превратилась в то, что мы видим на сегодняшний день. Согласно данным НАСА, аппарат GL-10 может беспрерывно летать в режиме горизонтального полета в течение 24 часов, издавая шум, не превышающий уровень шума от газонокосилки с бензиновым двигателем. Такая длительность непрерывного полета позволит при помощи таких беспилотников решать задачи, связанные с доставкой небольших экстренных грузов, обеспечением связи в удаленных районах или в районах бедствий, производить картографическую съемку и выполнять задачи по разведке и наблюдению. А более крупные варианты таких летательных аппаратов смогут поднимать в воздух от одного до четырех человек вместе с их грузом.
Несмотря на массу исследований в свете перспектив использования перовскита в области фотоэлектрического преобразования энергии, никому из ученых не пришло в голову провести измерения полупроводниковых и электронных свойств этого материала для других областей его применения, в частности, в электронике. Этот пробел удалось немного заполнить ученым из университета Вейк-Фореста (Wake Forest University) и из университета Юты (University of Utah). Эти ученые разработали конструкцию полевого транзистора (field-effect transistor, FET) из перовскита, который оказался вполне работоспособен даже при комнатной температуре. «Мы разработали структуру полевых транзисторов, в которых было реализовано электростатическое управление проводимостью канала. И, совместно со специалистами из университета Юты, мы изготовили опытные образцы таких транзисторов, получив возможность измерить их электрические и скоростные характеристики», — рассказывает Оана Джерческу (Oana Jurchescu), ученая-физик из университета Вейк-Фореста. Следует заметить, что из-за некоторых известных свойств перовскита многие ученые считали, что электростатическое управление проводимостью этого материала в принципе невозможна. А ученые из Юты полностью разрушили это заблуждение. Более того, они выяснили, что транзисторы из перовскита являются амбиполярными устройствами, ток в которых переносится сразу двумя видами носителей заряда — электронами и электронными дырками. Полученные исследователями экспериментальные результаты могут расширить перспективу использования перовскита на множество различных областей, связанных с электроникой и интегрированной оптоэлектроникой. «Все это демонстрирует, что помимо солнечных батарей, у гибридных перовскитов есть огромный потенциал для использования этого материала в оптоэлектронике, плазмонике и в других областях, где одновременно используется и свет и электрический ток», — рассказывает Зеев Вардены (Zeev Vardeny), профессор физики из университета Юты.
Недавно представители компании IBM продемонстрировали то, что они называют первым монолитным кремниево-фотонным чипом, и это событие является большим шагом к созданию компьютерных чипов, на кристаллах которых интегрированы одновременно элементы оптических и электронных схем. Оптические коммуникационные каналы могут обеспечить большую полосу пропускания, нежели их электронные «собратья», работающие на медных электрических проводниках, проложенных по поверхности кристаллов чипов. Кроме этого, оптические каналы расходуют в два раза меньше энергии для передачи определенного количества информации, нежели электронные каналы, что имеет немаловажное значение с учетом роста инфраструктуры Интернета, требующего постоянного увеличения вычислительных мощностей его дата-центров. Следует отметить, что фотонно-электронный чип, созданный специалистами компании IBM, является своего рода компромиссом, в котором сделаны некоторые уступки реалиям современных технологий. Сам кристалл чипа может быть запакован в такой же корпус, как и обычные электронные чипы. Но в его составе отсутствуют одни из самых главных компонентов — источники света. Вместо этого свет от внешних лазеров подается через специальные «лазерные входные порты», но, как только свет попадает внутрь чипа, он может быть использован для передачи и обработки информации.
Для ввода информации в чип имеется четыре входных порта, а результаты обработки выдаются наружу через четыре выходных порта, каждый из которых способен обеспечить скорость до 25 гигабит в секунду. А за счет использования технологии мультиплексирования по длине волны скорость каждого порта составляет 100 гигабит в секунду. Архитектура фотонного чипа является масштабируемой и, пока только в теории, можно будет создать чипы с восемью входными и выходными портами, способные «переварить» поток данных со скоростью до 800 гигабит в секунду. Но пока это все только в перспективе, на первом этапе компания IBM планирует использовать новые кремний-фотонные чипы в своих собственных информационных центрах и в составе высокопроизводительных вычислительных систем, где полоса пропускания коммуникационных каналов является главным узким местом. Представители компании сообщают, что их специалисты уже произвели успешные испытаний четырехпортовых кремний-фотонных чипов, организовав при их помощи сеть, способную передавать информацию со скоростью 100 гигабит в секунду на расстояние до 2 километров. И если специалистам компании удастся создать оптические приемники и передатчики, способные потянуть скорость в 800 гигабит в секунду, то им придется заняться разработкой и производством восьмипортовых кремний-фотонных чипов. Следующим шагом, который намерена сделать компания IBM, станет интеграция на кристалл чипа источников света — лазеров на основе полупроводниковых материалов III-V группы. Этот шаг будет достаточно долгим и тяжелым, но разработанные за это время технологии позволят включать в состав чипа не только лазеры, но и массу других оптических компонентов, включая волноводы, фотодиоды, оптические резонаторы, усилители и т.п., которые будут размещаться непосредственно рядом с обычными электронными компонентами. Еще одним внушительным достижением компании является то, что новый кремний-фотонный чип был изготовлен на совершенно стандартном оборудовании по 90-нм CMOS-технологии. Это позволит избежать больших капитальных вложений в производство новых чипов тогда, когда эта технология станет достаточно зрелой для массового применения.
Прогресс фундаментальной науки в Израиле обеспечивает колоссальный прорыв в нанотехнологиях.
ДНК-программируемые нанороботы уже через 5 лет смогут работать внутри живых клеток человека и осуществлять диагностику заболеваний и их лечение, и даже контролировать поведение человека. У ученых Университета Бар-Илан в Израиле хорошая база, теоретическая и техническая, для того, чтобы создавать нанороботов из нитей ДНК. В настоящее время их разработка проходит тесты на тараканах. В случае успеха она будет применена и к людям. Экспериментируя, ученые внедрили в тела тараканов несколько нанороботов. Внутри организма насекомых нанороботы работают как единый компьютер и оказывают влияние на некоторые функции организма тараканов при помощи молекул. Недавнее открытие способности нитей ДНК к программированию — настоящая сенсация в сфере технологий. На основе этих нитей можно создавать компьютерные цепи и решать задачи по математике. Израильские ученые первыми показали, что нити ДНК можно использовать в живом организме. Потенциал нанороботов из ДНК просто неисчерпаем. С их помощью можно найти и уничтожить раковые клетки, ликвидировать атаку токсичных молекул для защиты от отравления, доставлять в организм антидепрессанты в ответ на агрессию (этот метод может стать альтернативой ограничению свободы).
Специалисты из этого же университета Бар-Илан создали для простыней и халатов медиков специальное покрытие, способное убивать большую часть бактерий. Уникальное покрытие состоит из наночастиц, которые при соприкосновении с вредными микроорганизмами приводят к их гибели. Как это не странно, но изобретение данного покрытия произошло в рамках военных разработок. Ученые пытались создать для солдат носки, которые не издают неприятного запаха. По словам профессора Аарона Геданкена, такие носки пока создать не удалось, но во время исследований было сделано множество интересных открытий, которые нашли применение в других отраслях. Антибактериальное покрытие для больничных тканей может наноситься абсолютно на любую тканевую поверхность. На ощупь и по своему внешнему виду такие изделия абсолютно ничем не будут отличаться от обычных. Помимо этого, они абсолютно безвредны для человека. Во время многочисленных исследований ученые выяснили, что при соприкосновении бактерий с нанопокрытием выживает только 1 микроб из 100 000. Простыни и халаты с антибактериальным покрытием уже проходят испытания в клиниках Израиля, Великобритании, Италии, России, Бельгии, Германии и Испании. Ученые рассказали, что новая ткань сохранит свои антибактериальные свойства даже после 65 стирок в стиральной машине.
Израильское подразделение компании Autodesk Inc. в сотрудничестве с израильским стартапом Massivit напечатали на 3D-принтере детали первого в мире 3D-автомобиля Strati, созданного и разработанного компанией Local Motors. Плоды сотрудничества представили на конференции для инноваторов в области автомобилестроения Eco Motion в Центре мира имени Шимона Переса в Тель-Авиве. Autodesk разработала полноценную, открытую и бесплатную платформу для 3D-печати Spark, которая передает цифровую информацию на 3D-принтеры. Компания предоставила Massivit программное обеспечение для распечатки 3D-модели Strati. Руководство Autodesk считает, что революция в 3D-печати преобразит отрасль автомобилестроения, резко уменьшив объем отходов и стоимость сборки. Руководитель подразделения 3D-печати в Autodesk Эйтан Царфати заявил в интервью телеканалу «Израиль 10», что платформа Spark предоставит «строительные блоки» для инноваций, которые могут быть использованы дизайнерами, производителями и разработчиками программного обеспечения, чтобы раздвинуть границы технологии 3D-печати.
И, как всегда, Израиль предлагает много инновационных решений в области военной техники, становясь основным партнером таких стран, как Индия.
Бригадный генерал Мишель Бен Барух, директор SIBAT, структуры, занимающейся маркетингом и реализацией всего спектра военной техники Израиля, сказал: «Израиль укрепляет свои связи и технологическое сотрудничество с Индией. В военной области Израиль и Индия подвергаются схожим угрозам. Техническое сотрудничество Израиль-Индия дает нашим странам существенный выигрыш, позволяет лучше противостоять современным военным вызовам. И Израиль готов поделиться с Индией своим опытом и проверенными в бою передовыми технологиями».
Особый интерес представляет разработка концерна RAFAEL — C-Dome. Это оригинальная реинкарнация «Железного купола», но предназначенная для установки даже на небольших военных кораблях типа корветов, и, что особенно важно, на морских нефтегазовых платформах. В C-Dome применена та же ракета «Тамир», что и в «Железном куполе», но C-Dome использует собственные радиолокационные комплексы и вычислительные системы корабля. Задача C-Dome — обеспечивать защиту от различных угроз, в том числе и от таких, как российские противокорабельные ракеты «Яхонт». «Яхонт» — сверхзвуковая ракета. Она летит к цели на высоте около 10 м над уровнем моря, то есть ниже уровня радиолокационной видимости, а уже непосредственно в районе атаки вновь набирает высоту, чтобы найти заданную цель. Вот тогда ракету возможно обнаружить и уничтожить, но времени для этого отпущено крайне мало — «Яхонт» летит со скоростью 2,5 Маха, примерно 2700 км/ч. Но почти мгновенная реакция на цель — это отличительная особенность «Железного купола», так что использование наработок «Железного купола» для решения такой проблемы напрашивается само собой. C-Dome контролирует пространство вокруг объекта по всей окружности — 360 градусов, и может сопровождать и уничтожать несколько одновременно атакующих ракет, выпущенных с воздуха, моря или суши. Интервал между пусками противоракет у C-Dome очень мал, противоракеты можно выпускать с секундным интервалом. Установка имеет небольшие габариты, вместе с 10 противоракетами вертикального взлета вполне комфортно помещается под палубой корвета или морской платформы.
Другой новинкой концерна RAFAEL является высокоточная бомба «Spice-250». Важной особенностью «Spice» является возможность его предполетной подготовки на 100 различных целей с окончательным выбором объекта атаки уже в полете. Кроме того, пилот на дисплее в кабине истребителя может видеть изображение с системы обнаружения бомбы. Истребитель сбрасывает «Spice» на расстоянии до 100 км от объекта атаки, не входя в зону действия ПВО противника. Эта дистанция позволяет пилоту поражать цели с большого расстояния, как правило, без существенного риска в зоне действия вражеской ПВО. Бомба может наводиться на цель тремя способами: по заранее загруженным изображениям по принципу «fire and forget — выстрелил и забыл», по координатам цели с помощью GPS или под управлением человека-оператора. В каждую бомбу, в память ее системы управления, может быть загружено до 100 различных целей в комплекте с их изображением, как правило, полученным с помощью визуальной разведки, а так же географические координаты целей для наведения по GPS. Хотя бомба «Spice 250» может быть выпущена со стандартного пилона, Рафаэль создал счетверенный пилон Smart-Quad-Rack, который позволяет на F-15 установить 28 таких бомб, и 16 на истребителе F-16. Система позволяет произвести несколько запусков против нескольких целей. Это резко увеличивает боевые возможности самолета. Звено из четырех истребителей F-15 может иметь более 100 боеприпасов на боевом вылете. Такое решение, фактически — революция в этой области. В момент запуска на бомбу подаются точные позиционные данные от навигационной системы самолета, а затем использует GPS или другая система наведения, с помощью которой бомба летит к району цели. В районе атаки бомба начинает поиск своей цели, сравнивая видимое изображение с данными, заложенными в память компьютера оружия.
Система «Music» концерна «Elbit Systems» никакого отношения к музыке не имеет. Это фирменное название систем противодействия инфракрасным головкам самонаведения — Multi Spectral Infrared Countermeasure (MUSIC®). Система «Music» предназначена в первую очередь для исключения угрозы от применения ПЗРК. За последние несколько лет эта опасность от носимых наплечных ракет значительно выросла. Только в Ливии бесследно исчезло более сотни ПЗРК. Где они выстрелят — никому не известно. Система «Music» обнаруживает работу головки самонаведения ПЗРК и с помощью лазерного луча ликвидирует опасность. Система предназначена не только для защиты военных самолетов и вертолетов, а так же для защиты пассажирских самолетов, самолетов представительского класса, и т.д. «Music» работает автоматически без участия экипажа. Разработка Elbit Systems может быть легко интегрирована с любым типом самолета, устанавливается на воздушное судно без ухудшения летно-технических характеристик.
Как отмечает военный эксперт Владимир Янкелевич, система киберзащиты Израиля считается одной из лучших в мире. Недавнее сравнительное международное исследование по 23 развитым странам оценило Израиль, наряду со Швецией и Финляндией, как страну с наивысшим уровнем киберзащиты. Это, безусловно, результат, как высокого уровня развития человеческого капитала, так и технологического уровня страны. Но в Израиле есть одно важнейшее отличие. Только у Израиля киберпреступность — воровство или промышленный шпионаж — не главное. И только Израиль должен действовать в киберпространстве в интересах национальной безопасности. Израильские специалисты противостоят виртуальным атакам 24 часа семь дней в неделю, только электрическая компания Израиль отражает 20000 атак ежедневно.
Для руководства разработками в вопросах кибербезопасности, координации сотрудничества между различными органами, работающими в этой области, для обеспечения защиты национальной инфраструктуры Постановлением Правительства № 3611 от 07.08.2011 в Израиле создано Национальное кибербюро. Атаки на израильские системы достаточно успешно блокируются. Во время операции «Нерушимая скала» иранские хакеры предприняли беспрецедентные усилия для атаки на израильские военные и гражданские сайты и даже смогли взломать Twitter пресс-секретаря ЦАХАЛа, где разместили фиктивное сообщение, что ракеты ХАМАСа попали в ядерный центр в Димоне, а потом заменили это сообщение лозунгом «Да здравствует Палестина». Через несколько минут это проникновение было устранено. Все «беспрецедентные усилия» пропали даром.
Как действуют израильские кибервоенные — достоверно неизвестно, но было бы наивно предполагать, что их функция только пассивная оборона. Такая оборона — всегда проигрышная позиция, она не соответствует традициям ЦАХАЛа. Операция «Фруктовый сад» по уничтожению ядерного объекта в Сирии достаточно известна. А уже в 2010 году The New York Times опубликовала информацию, что израильское киберподразделение смогло блокировать сирийские ПВО с помощью военной компьютерной программы. По утверждению американцев, без этого уклонение от сирийских радаров было бы проблематичным.
В том же 2010 году был обнаружен компьютерный вирус — червь «win32/Stuxnet». Этот вирус нарушал работу в промышленных системах, управляющих автоматизированными производственными процессами, а главное, вирус вывел из строя центрифуги на иранских обогатительных заводах. Уникальность программы заключалась в том, что впервые в истории кибератак вирус физически разрушал инфраструктуру. The New York Times снова выступила с утверждением, что вирус Stuxnet является совместной разработкой разведывательных служб США и Израиля, а израильтяне уже, якобы, протестировали вирус в своем центре в Димоне.
Сегодня Кибербюро разрабатывает систему с рабочим названием «Кибернетический Железный купол» (Digital Iron Dome). Эту работу возглавляют два генерала-профессора — Данни Голд и Исаак Бен-Исраель. Эта система сможет отразить атаки на компоненты израильского киберпространства и обеспечит защитой все уровни среды, от компьютера простого израильтянина до банка или государственной инфраструктуры. Система будет выявлять потенциальные угрозы на серверах и за границей, а затем предотвращать их доступ в коммуникационную сеть Израиля. Проект пока находится в разработке, как говорится, на чертежной доске. Он разрабатывается в кооперации крупных компаний с небольшими израильскими стартапами, специализирующимися на решениях в области кибербезопасности. «Цель создаваемой системы, — пояснил Данни Голд, — найти угрозу заранее и предотвратить ее действия, а так же иметь возможность атаковать самих хакеров. Система обороны будет функционировать на четырех основных уровнях — выявление угроз, защиты от них, борьбы с угрозами в сети, и, наконец, контрудар против хакеров. Каждый уровень будет включать в себя сочетание усилий гражданских и охранных компаний». Данни Голд отметил, что в Израиле в области кибербезопасности работают около 200 стартап компаний. Их работу нужно координировать, объединить в одну систему. Этот подход напоминает начало разработки ПРО «Железный купол», когда крупные компании, такие, как «Рафаэль» и «Elta», привлекали небольшие старт апы для развития большого проекта.
Далее Владимир Янкелевич приводит интересный пример заботы государства Израиль по подготовке специалистов в области кибербезопасности — создание программы Magshimim. В рамках этой программы, которой придан статус национальной — она работает по всему Израилю — для детей на протяжении обучения в средней школе с 9 по 12 класс в послеобеденное время будут проводиться специальные занятия в виде еженедельных сессий (один или два раза в неделю). В программу отбираются дети, проявившие интерес и способности к компьютерным знаниям и решению интеллектуальных задач. Они, под руководством преподавателей программы Magshimim, будут проводить достаточно сложные профессиональные исследования. Это откроет детям дальнейшую дорогу для продвинутых исследований высокого уровня и работы в промышленности и хай-теке. У ЦАХАЛа в этой программе особый интерес, таким образом, будут отбираться перспективные кадры для работы в области кибербезопасности в армии.
Развивают как фундаментальные, так и прикладные исследования такие страны, как Китай, Япония, Южная Корея, Тайвань и Индия. Эти страны множат свои усилия как в сотрудничестве с Израилем, так и в наращивании своих оригинальных разработок.
Существует множество способов создания голографических изображений, и каждому из этих методов присущи свои собственные преимущества и недостатки. В одних методах, способных создавать высококачественные изображения, используются дорогостоящие материалы и специализированные устройства, а более дешевые способы позволяют получить изображения весьма посредственного качества. Пытаясь совместить невозможное, исследователи из Национального университета Тайваня (National Taiwan University), Тайбэй, разработали еще одну технологию создания голографических изображений. Основой этой технологии является сложный материал — метаматериал на базе алюминиевых наностолбиков определенной высоты, который позволяет получить красочные изображения, в которых могут присутствовать все цвета из видимого спектра света.
Основой нового голографического метаматериала являются наностолбики из алюминия, материала, более дешевого и распространенного, нежели золото и серебро, и лишенного, к тому же, некоторых недостатков этих материалов. Изготовленные наностолбики имеют разную высоту, которая колеблется в пределах от 50 до 150 нанометров. Эти наностолбики являются своего рода оптическими резонаторами, отражающими свет с определенной длиной волны, которая зависит от длины резонатора. А смешивание цветов отраженного от соседних столбиков света позволяет получить практически любой цвет и оттенок каждой точки создаваемой полноцветной метаголограммы. В скором времени исследователи планируют немного изменить разработанную ими технологию так, чтобы голографические изображения формировались при помощи алюминиевых резонаторов, состоящих из двух лежащих на поверхности перпендикулярных алюминиевых нанопроводников, которые одновременно являются и поляризаторами отраженного света. И эта технология будет уже полезна не только для формирования голографических изображений. Исследователи рассматривают ее в качестве новой оптической технологии для хранения огромных объемов информации. «В будущем мы будем пытаться увеличить эффективность нашей метаголографической технологии, — пишут исследователи, — и мы обязательно придем к созданию неких многомерных голограмм, которые будут иметь различный вид при освещении их светом с определенной поляризацией и с различных углов. И, чисто теоретически, в такую голограмму можно будет загнать практически неограниченное количество информации».
А что же с наукой в России?
В начале мая российские ученые опубликовали письмо-обращение к Председателю правительства РФ Дмитрию Медведеву с просьбой не утверждать ряд документов, устанавливающих новые правила игры в управлении российской наукой, и прислушаться к мнению российской общественности.
Два года назад, весной 2013 года, жесткими высказываниями министра образования и науки Дмитрия Ливанова в адрес РАН, де-факто была запущена подготовка капитальной реформы Российской академии наук. Роль академии в итоге сократилась до своеобразного элитного клуба ученых. Функции бюрократического управления наукой взял на себя новый административный орган, ФАНО (Федеральное агентство научных организаций), а научное сообщество практически лишилось возможности влиять на свою судьбу и судьбу российской науки. На фоне происходящих в России в последнее время событий атака Министерства образования и науки на РАН двухлетней давности стала забываться, но в действительности бюрократическая реформа только начала подбираться к базовым единицам исследовательской работы — научным институтам и лабораториям.
Академик Валерий Рубаков считает, что то, что делает Минобрнауки «связано с плохим пониманием того, как устроена наука, как живут ученые. Есть стремление побыстрее провести реформы, преобразования, не очень задумываясь о последствиях. Но что ими в принципе движет, не знаю, я в душу ни Ливанову, ни другим чиновникам не заглядывал. Возможно, у них есть представление, что ученых слишком много, что они дармоеды и бездельники. Если судить по действиям, которые сейчас пытается произвести министерство, представления министра о науке достаточно своеобразны. По-видимому, он плохо понимает, что есть не только звездные ученые в звездных институтах, но и широкий круг исследователей по всей стране, что важны не только отдельные выдающиеся люди, но и среда вокруг них. Понимания, что такая среда необходима, что без нее не будет никаких больших успехов, видимо в министерстве нет, во всяком случае, их планируемые действия направлены на то, чтобы эту среду уничтожить. Сигнал, который сквозит во всех документах, исходящих от чиновников: наука — удел избранных, она делается исключительно людьми сингулярными, выдающимися».
Академик Рубаков приводит анализ двух предложений Минобрнауки.
Это так называемая «Программа фундаментальных исследований», а также документ с невинным названием «Методические рекомендации по распределению субсидий». Там фактически есть две основные идеи. Одна идея в том, что в науке должны быть установлены жесткие приоритеты, какие-то области надо поддерживать, а другие, в общем-то, можно и закрыть. А вторая идея — что то базовое финансирование, которое сейчас есть в институтах, финансирование, выделяемое институту как таковому, надо заменить на конкурсное. То есть ученых нужно заставить бороться за жизнь, грызть друг другу глотки. Пусть победит сильнейший, а остальные пойдут подметать улицы. Примерно такая выстраивается картина: приоритеты исследований и конкурсное финансирование на всех уровнях. А это противоречит тому, что у науки сегодня есть одни приоритеты, а завтра — другие. Например, сегодня кажется, что квантовая теория черных дыр никак не может быть приоритетом. А завтра может получиться — это я фантазирую — что квантовая теория черных дыр станет основной квантовой информатики. А может, и не будет квантовой информатики — это неизвестно, как бы много сейчас ни говорили на модную тему квантовых вычислений и квантовых компьютеров. И вот вы занимаетесь квантовой теорией черных дыр, подаете заявку на конкурс, но эта тема мало кому сегодня интересна, даже из ученых. Конкурс проигран, куда деваться? Либо полностью менять направление, либо уходить из науки или уезжать из страны. Последнее более вероятно.
Глубоко ошибочным считает академик Рубаков тезис, что государство вообще может формулировать приоритетные направления для науки: «Конечно же, государство должно быть участником этого процесса. Какие-то приоритеты государство уже поставило, например, Арктика, развитие Арктического региона. И это нормальное дело, если есть деньги, дополнительные к тому, что имеют институты. Государство не просто имеет право, оно обязано ставить научные приоритеты и стимулировать ученых заниматься направлениями, которые оно считает важными. Но ограничить все государственными приоритетами означает, что через 10 лет мы окажемся не в состоянии даже понимать, что происходит в мировой науке, в тех областях, которые, между прочим, могут вдруг оказаться приоритетными и очень нужными».
Более радикальных взглядов придерживается физик Станислав Ордин, декларирующий, что можно и дальше бегать на побегушках у мальчиков из ФАНО, а можно начать активную работу по проектированию разумного общества в России. Далее, переходя к практическим аспектам структурных реформ, он останавливается на пяти принципах.
«Во-первых, формирование Коллективного Разума на Земле сейчас стало насущной необходимостью. Но не только, а вернее не столько современные властные структуры могут отнестись к этому процессу (и к его участникам) враждебно. Различного рода элитные клубы и масонские ложи и прочее тому подобное, корнями уходящие в средневековое (и боле древнее) мракобесие, естественно поймут, что это их финал. Инвариант РАЗУМНОСТЬ в контролируемых ими структурах не заложен, а в идейном плане они лишь приписывают себе разумность, догматизировав набор постулатов, не подлежащих обсуждению. И контролируемые ими жесткие, иерархически построенные структуры направлены на то, чтобы по писанному или неписанному (для широкой общественности) «закону» пресекать всякую попытку анализа постулатов, как ересь в средние века.
Во-вторых, имея практический организационный опыт, я представляю себе и трудности проведения реорганизации сложившихся механических структур и, одновременно, насущную потребность их реорганизации. Я бы даже сказал, ОЖИДАЕМОСТЬ их изменения в различных слоях российского общества. Неудовлетворенность состоянием жизни в России сейчас наблюдается у очень многих, начиная от рядового гражданина, до президента России. Но эта ОЖИДАЕМОСТЬ никак не будет воплощена в реальность, если строить суждения и выводы в изживших себя категориях-анахронизмах, политических и экономических. Печальный опыт «горбачевской» перестройки на базе устаревшей (и подложной) политико-экономической парадигмы тому прямое подтверждение: вместо ОЖИДАЕМОГО народ получил голод, смерти, развал СССР и перевод передовой, в культурном и техническом отношении, России в разряд слаборазвитой страны, в которой значимость науки определяется мальчиками-мажорами.
В-третьих, и ремесленники-ученые (а таких в постиндустриальном обществе большинство и, естественно, они заправляют в современных научных структурах) и практикующие политики (для которых обыденным делом стало заниматься спекуляциями на настроениях обывателей) часто просто не способны воспринимать незашоренные (non blinkered view) идеи на базе первых принципов. По этой причине, эти идеи доходят до научной общественности десятилетия, а до общественного сознания — века. Но именно эти идею дают принципиально улучшенное базовое описание, которое ведет и науку, и общество в будущее. А не третья, либо десятая поправка, дающие якобы уточнение сложившейся парадигме или современному прочтению религиозного либо светского талмуда — поправки по определению имеют порядок малости по сравнению с базовым результатом и не могут его качественно изменить. Так как даже научная среда из-за описанного мною в предыдущих статьях кризиса науки стала невосприимчива и даже враждебна к принципиальным идеям, то надо просто посметь (не обращая внимания на скепсис ремесленников) их анализировать, какими бы абсурдными они не казались с обывательской точки зрения. И базу данных таких, принципиальных идей по улучшению структуры общества нужно создавать срочно и широко их обсуждать.
В-четвертых, в теоретическом плане — грубую, чисто эмпирическую, а в практическом плане — чисто заказную работу в рамках данной темы ведут различные фонды и социологические институты. В частности в США, в фонде Рокфеллера раньше оплачивали проекты с предложениями по теме «Как переформатировать Европу», «Как переформатировать Северную Африку», «Как переформатировать СССР». Фактически на эти деньги содержали и наших перестройщиков/реформаторов (угробивших СССР) и сейчас содержат политическую (то бишь, неразумную) оппозицию — ГосДеп выделил деньги на проекты по теме «Как переформатировать Россию». Пробный эксперимент по проекту «Как переформатировать Украину» американцы считают успешно реализованным, а деструктивные (по отношению к проекту) действия путинской команды (Крым, ДНР) считают незначительными (в рамках предусмотренной погрешности расчетов). Противодействие американскому переформатированию России за счет усиления и ужесточения Путиным доставшихся ему по наследству фактически еще от батюшки-царя государственных, механических структур внутри России и малоэффективно, и неперспективно, также как и переход на оптимизированные под американские интересы государственные, те же механические (только приукрашенные демагогией) государственные структуры. Как видно, сама жизнь нас подвела (опять первыми) к необходимости перехода на структуры, оптимально учитывающие сложившиеся реалии, но принципиально приближающие к структурам на базе инвариантов в среде разумных индивидуумов. И, как следствие, к необходимости создания собственной базы идей/проектов качественно новых государственных структур. Иначе мы все время будем лишь догонять и оправдываться (зачем-то), а, по большому счету, просто терять время. И хотя бы для противовеса фондам типа рокфеллеровского, независимый российский фонд необходим — независимый даже от властных структур (как, кстати, и фонд Рокфеллера в США).
В-пятых, для проведения этой работы необходим ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НЕЗАВИСИМЫЙ Фонд, аккумулирующий проекты по теме «Будущее России». Зависимый, занимающийся подтасовкой угодных данных и проектов фонд не только не нужен, но и вреден, так как будет работать не на принципиальное изменение структур, а на модернизацию пещерных структур под личные интересы одного из пещерных лидеров. И если сейчас затянуть с организацией такого фонда (то ли по лжеэкономическим правилам, то ли в надежде, что на век власть предержащих и механических государственных структур им хватит), то в недалеком будущем, не только рядовым гражданам, но и руководству России нельзя гарантировать ничего. Умелая организация Парада Победы явно не достаточна для умной организации всего российского общества. А именно умная организация российского общества снимет противоречия не только внутри страны, но и вне ее».
Хорошо, что внутри научного сообщества России возникают такого рода мнения. Но мне кажется, что Станиславу Ордину надо бы внимательно и скрупулезно изучить опыт Китая и Индии. И можно надеяться на то, что руководство России что-то хочет изменить. Хотя Станислав Ордин и считает, что «видна и дорога, как из этого негатива выбраться, и видны хулители, мешающие нам выйти на правильную дорогу. И прокладывать эту дорогу должны истинные, способные самостоятельно думать ученые, а отнюдь не чиновники, способные лишь ловко имитировать исполнение указаний сверху», я сильно сомневаюсь, что ученых в России достаточно для создания критической массы. Отъезд российских ученых, таких, как, например, экономист Константин Сонин — наглядный пример «утечки мозгов».
Эксперт Юрий Пронько задает риторический вопрос: «С. Гуриев, С. Алексашенко, К. Сонин, кто следующий? Когда в России власть поумнеет? Они, там наверху, понимают, что уезжают лучшие из лучших? С кем они останутся? Коллективный Глазьев «правит балом»! Далее, финансово-экономическое болото, которое окончательно засасывает российскую экономику в трясину!»
И тут мне хотелось бы привести комментарий ст. научного сотрудника ИЯИ РАН Ильи Мирмова, в связи с отнесением фонда «Династия» к иностранным агентам: «Если честно, то это ожидаемо. Более того, странно, что так поздно. Когда «лучшие умы» государства изобрели статус «иностранного агента», оставалось лишь дождаться, когда очередь дойдет до «Династии». Потому что в таком государстве, как наше нынешнее, наибольшей (да и, пожалуй, единственной) целесообразностью считается, простите за тавтологию, единство «правильного» мнения. А ученые, увы, по определению неспособны на единое мнение. Хотя бы потому, что привыкли и любят думать, а не верить. А если верить, то собственным наблюдениям и здравому, я бы сказал, аргументированному смыслу, а не навязываемой и бездоказательной трескотне из сомнительных источников.
Именно поэтому даже в благополучных странах ученые нередко находятся в оппозиции к власти — что уж говорить про наше в очередной раз покосившееся отечество. А раз так, то фонд, который поддерживает не только ученых, но и Просвещение в целом, не может не выглядеть подозрительно в современной России. Простейшая логическая цепочка приводит нас к выводу: по мнению родных государственных институтов, умение самостоятельно и свободно мыслить и поддерживать себе подобных представляется совершенно излишним в сегодняшних российских реалиях и вообще не является аутентичным свойством россиян (увы, тому есть масса доказательств!). А значит, суть всей деятельности фонда «Династия» чужда истокам и корням и навязана нам ИЗВНЕ. И статус «иностранного агента» фонду, безусловно, к лицу.
Мне по служебной обязанности пришлось за последние несколько дней перечитать множество откликов на (возможно?) предстоящее событие. Удивительно, но эти отклики категорически опровергают написанное мною всего лишь абзацем выше. То есть постулат о том, что ученые не способны на единое мнение. Аргументы в откликах приводятся самые разные — и научные, и организационные, и человечески-эмоциональные. Но вывод всегда один: провозгласить «Династию» иностранным агентом означает признать, что разумного-доброго-вечного в нашей стране больше не ожидается. Все это — только импорт. А в условиях санкций, сами понимаете, с импортом совсем плохо.
Лично я и без того был не в восторге от того, что творится в России. Но история с «Династией», на первый взгляд не очень глобальная и не сразу трагическая, выходит за всякие рамки. Это какое-то абсолютное зло. В том смысле, что неуправляемое и необъяснимое. Считать одну из самых, не побоюсь этого вдруг ставшего неоднозначным слова, патриотических организаций в России «иностранным агентом» — это просто классика черно-белого двоемыслия. Но не в выдуманной, а в реальной жизни. Как говорится, приехали. Дальше только новая коллективизация, новая продразверстка и новый ГУЛАГ…»
Вторит Илье Мирмову и академик Валерий Рубаков: «Для меня «Династия» означает очень много, и, конечно, это пример для подражания, поскольку поддержка молодых ученых со стороны частных лиц — это очень правильно, да фактически это единственный пример такой работы сегодня. Очень хотелось, чтобы таких фондов было больше, и они определяли хотя бы отчасти лицо российской науки. Я знаю много примеров, когда люди защищали докторские диссертации, чтобы на какое-то время получать поддержку «Династии». То же самое и с теми, кто рассматривал варианты отъезда: я знаю людей, которых это просто останавливало от такого шага».
«Очень помогают молодым ученым стипендии «Династии». В России на науку дают фонд РФФИ, РНФ и «Династия». Первые два — для серьезных научных коллективов, для молодых же ученых ничего лучше грантов «Династии» представить себе не могу. В России вопрос отъезда перед учеными стоит более или менее постоянно. И если они получают такой грант, это позволит им пережить трудный этап в жизни», — замечает старший научный сотрудник ИППИ РАН Александр Панчин.
И в заключение стоит привести слова Ильи Касавина (Институт философии РАН): «Нужно обеспечить науке возможность самоорганизации, предоставив ученым базовые условия для работы. Если нельзя повысить зарплаты на 200%, не ликвидировав большую часть науки, то хотя бы оставьте ученых в покое! Известная поговорка, выражающая смысл командно-бюрократической системы, гласит: «Инициатива наказуема». За недостатки предлагаемых документов должен бы ответить тот, кто их предлагает. Однако если ждать у моря погоды, то получится наоборот: накажут самих ученых».
Интересен и вывод Александра Дроздова (институт географии РАН). «Мировоззрение и ценностная ориентация ученых и наших нынешних чиновников, присвоивших себе право управлять наукой, несовместимы. Обращаться на все уровни наших чиновных инстанций с аргументированными, с точки зрения ученых, предложениями или требованиями бессмысленно — в этих инстанциях мотивы принятия решений другие. Действия ФАНО на протяжении последнего года говорят сами за себя — письма академиков, директоров институтов, сотрудников новой РАН часто остаются без ответа, свои документы-инструкции ФАНО выпускает без должного учета рекомендаций академического сообщества. Готовит ФАНО и новую структурную организацию науки — и опять сепаратно. Весьма вероятно, серьезное ухудшение состояния нашей фундаментальной науки при сохранении прежней политики властей. На общем собрании новой объединенной РАН, состоявшемся 24 и 25 марта 2015 года, об этом в своих выступлениях снова говорили Ж. И. Алферов, В. А. Черешнев и другие коллеги».
Два года назад академиков лишили финансового и административного контроля над институтами. Год назад этот контроль официально передали в руки директоров институтов. Поскольку деньги, люди и здания остались (почти) те же, то все как-то успокоились. И вот теперь по сути с директорами поступят как с академиками, урезав им контроль до здания, техперсонала и 25% финансов. Завлабы как ведущие исследователи теперь получат свои гарантированные 15%. Бюджет лаборатории сформируется из тех же 60% зарплатного фонда. Если первый год, а может и два, рекомендации будут выполняться сугубо формально, т.е. при том же бюджете института будет фиктивный конкурс, то все быстро привыкнут. Ну, немного будет треск, кого в великие выбирать, да почему директора не у дел, но в остальном всем пофиг. А вот уж потом, году к 2018-ому… на уровне разговора в бане (а так, видимо, принимаются все ключевые решения в РФ), все весьма логично. Сложно не увидеть, что это и есть многими чаемая прямая оценка и финансирование научных коллективов, а не громоздких институтов. Разве не этого все хотели?
Я очень боюсь, что прав Станислав Ордин, считающий сегодняшнее состояние крахом науки в России. Но я не революционер, и поэтому считаю, что крах — это не то, что абсолютно неизбежно. А вот процесс медленного загнивания более, чем возможен, как бы нам этого не хотелось. В беседах русскоговорящие ученые из многих стран, увы, солидарны со мной. Наша задача любыми силами и средствами сдерживать этот процесс загнивания.
Академик Олег Фиговский
Источник: ehorussia.com
«Фундаментальная» — «лежащая в основании»
А.С.Кингсеп
Что там, за ветхой занавеской тьмы?
В гаданиях запутались умы,
Когда же с треском рухнет занавеска,
Увидим все, как ошибались мы.
Казалось бы, бесспорно, что в цитированном рубаи Омара Хайяма говорится
о конце человеческого бытия. Только ли? Ведь теми же словами можно передать
ощущение научного открытия – в общем, примерно так оно обычно и восприни-
мается его авторами. И нет оснований сомневаться в том, что Хайям хорошо это
понимал. Ведь он был не только великим поэтом, но и великим математиком сво-
его времени; в частности, календарь, им составленный, был более точным, нежели
тот, которым мы пользуемся сегодня. Было это, напомним, 900 лет тому назад.
XIX век – золотой век русской культуры – дал и на нашей земле примеры
столь же гармонического сочетания служения науке и искусству: последние мог-
ли не только сосуществовать, но даже строиться и совершенствоваться одними и
теми же руками. Имена общеизвестны: Н.П. Бородин был замечательным компо-
зитором и одновременно выдающимся химиком-органиком, а профессор зоологии
Военно-медицинской академии Н.А. Холодковский был и по сей день считается
одним из лучших переводчиков «Фауста» на русский язык. (К «Фаусту» мы еще
вернемся).
Конечно, приведенные примеры представляют не правило, а исключения, но
правилом является то, что естественные науки и гуманитарная цивилизация в сво-
ем развитии идут рука об руку. Знание – единственный продукт естественных на-
ук – используется как основа технологий и одновременно является базой, на ко-
торой строятся мировоззренческие дисциплины. (Не лишне отметить, что основой
мировоззрения может быть не только знание, но и незнание или наша убежден-
ность в невозможности познания).
Мы живем в эпоху очередной научно-технической революции, главным со-
держанием которой является развитие информатики и компьютеризация как тех-
нологических процессов, так и нашей повседневной жизни. И за этим как-то за-
бывается – а многими из нас просто остается незамеченным – что основой мате-
риальной культуры является все же именно естественнонаучное знание, а не спо-
собы его обработки. (Чего стоит хотя бы популярный термин «компьютерная то-
мография» – как будто сам компьютер, а не рентгеновская или ЯМР аппаратура
производит физические измерения, которые и поставляют нам всю необходимую
информацию).
Говоря о естественных науках как источнике знания и основе материальной
культуры, мы не всегда можем отделить эти науки друг от друга, по крайней мере,
пока и поскольку речь идет о фундаментальных законах природы. Она ведь –
природа – не знает, что мы разделили ее на главы и параграфы. Поэтому доволь-
но-таки схоластическими представляются попытки авторов некоторых учебников
определить различие между химической физикой и физической химией; а, напри-
мер, в молекулярной биологии физика, химия и собственно биология пересекают-
ся и друг в друга переходят. И все же… Если говорить о самых общих, самых
фундаментальных (и самых простых) законах природы, то можно уверенно на-
звать науку, которая за них ответственна – это физика. Все остальные естествен-
ные науки так или иначе, явно или неявно, основываются на физических законах
и опираются на сумму знаний, наработанную в рамках физической науки.
Есть и другая, не менее важная причина, почему физика может считаться
основой всех естественных наук. Дело в том, что история ее становления как нау-
ки в современном понимании, это есть одновременно и история развития и ста-
новления того, что принято называть «современным научным подходом». Сейчас
трудно представить себе, что первые (не слишком успешные) попытки четко
сформулировать правила движения тел при различных условиях предпринима-
лись уже более двух с половиной тысяч лет назад в Греции, в знаменитой школе
«перипатетиков» («прогуливающихся»), руководимой выдающимся мыслителем
древности Аристотелем. Но как отличить ошибочное правило от истинного, и что
вообще понимать под истинными законами движения или каких-либо других яв-
лений природы? Чтобы найти ответы на эти естественные вопросы потребовалось
более двух тысячелетий напряженной работы бесчисленной армии исследовате-
лей в различных областях знания, пока не были выработаны общие принципы ус-
тановления, формулировки и проверки законов, описывающих наблюдаемые яв-
ления природы, и именно эти принципы лежат в основе того, что называется со-
временным научным мировоззрением. Именно при изучении законов физики
можно одновременно осваивать и основные элементы современного метода по-
знания любых явлений природы, понимать принципиально приближенный харак-
тер наших знаний о природе, представить себе место и взаимосвязь теории и экс-
перимента и, наконец, даже грамотно вести спор на профессиональную тему. Все
это не менее важно, чем знание законов, представленных в учебниках, и умение
решать задачи из задачника, так как понимание логики научного мышления ока-
зывается неоценимым подспорьем и при изучении других наук и при овладении
любой новой профессией, да и при решении многих проблем повседневной жиз-
ни.
Полезно особо акцентировать то обстоятельство, что физика – наука естест-
венная, а следовательно – экспериментальная. Среди естественных наук физика –
в силу фундаментальности объектов исследования и их свойств – наиболее фор-
мализована. Все ее конечные результаты естественным образом представляются в
математической форме. Как следствие, первичное изучение физики нередко по-
рождает у школьников и даже у студентов иллюзию «выводимости» или аксиома-
тичности физических законов. На самом деле вся базовая информация в естест-
венных науках поставляется экспериментом, им же проверяются в конечном счете
любые теоретические модели.
Великий немецкий поэт и достаточно известный в свое время натуралист
Иоганн Вольфганг Гёте к теории относился скептически. И как великий поэт, мог
это выразить в форме яркой и убедительной («Фауст»):
Grau, teurer Freund, ist alle Theorie,
Und gruen des Lebens goldner Baum.
Дословно: сера, дорогой друг, любая теория, но зелено золотое дерево жиз-
ни. В поэтических переводах всегда присутствует некоторая неточность, поэтому
мы и приводим подлинный текст Гёте. (К сожалению, недостаток образования не
позволяет автору проверить адекватность перевода Г.Гулиа цитируемого выше
стихотворения Омара Хайяма).
Гёте можно понять, если иметь в виду, что предметом его ученых занятий
были в основном ботаника и минералогия. В этих науках, если можно вообще го-
ворить о теории, ей отводится исключительно описательная и сугубо подчиненная
роль. Но роль и место теории в физической науке отнюдь не сводится к описанию
и представлению результатов. Именно в силу высокого уровня формализации фи-
зики, теория приобретает и определенную предсказательную силу, во-первых, в
решении задач на базе законов, которые мы считаем с достоверностью установ-
ленными, а во-вторых, именно тогда, когда опыт дает основания усомниться в их
достоверности либо требует установления границ применимости и степени точно-
сти физических законов. Тогда теория оказывается инструментом и средством по-
строения гипотез, которые расширяют круг наших представлений и дают очеред-
ной толчок к развитию физической науки, но в конечном счете должны обяза-
тельно проходить экспериментальную проверку.
Высочайшим классом физической теории можно считать работы Ньютона
(механика), Максвелла (электродинамика) и Эйнштейна (теория относительно-
сти). Во всех приведенных случаях теория строилась на базе немногочисленных и
несовершенных экспериментов. Затем эксперименты становились все более и бо-
лее точными и надежными, и оказывалось, что результаты их все лучше и лучше
соответствовали теоретическим предсказаниям – пока не возникала необходи-
мость в совершенствовании самой модели, но, например, между механикой Нью-
тона и релятивистской механикой Эйнштейна – дистанция продолжительностью в
200 лет и огромный массив информации, с достаточной точностью адекватной
именно механике Ньютона.
Хотелось бы, однако, подчеркнуть еще раз: при всей привлекательности фи-
зической теории как рода занятий – не только для самих физиков-теоретиков, но и
для «состоящих при сем» писателей и журналистов, все-таки главное содержание
и сущность физической науки представляются экспериментом, и главная (во мно-
гих отношениях) часть сообщества физиков – физики-экспериментаторы. Послед-
ние, как правило, тесно сотрудничают с инженерами, и не так уж редко, работая
рука об руку, они различаются лишь дипломами об образовании или, быть может,
ментальностью – взглядом на проблемы, которыми им приходится заниматься. По
мере такого сотрудничества рождаются и новые технологии – как следствие пере-
носа знаний сначала в прикладные дисциплины, затем – в опытно-
конструкторские работы и, наконец – в промышленные разработки. Роль инжене-
ра (в иных случаях – агронома, врача, зоотехника) при этом никак не менее важна,
чем роль ученого. Представления же о том, что фундаментальная наука может
быть «реальной производительной силой», еще недавно активно внедрявшиеся в
сознание общества, или требования самоокупаемости науки, популярные сегодня,
в лучшем случае наивны, на самом же деле – весьма и весьма вредны. Если базой
уже упомянутой современной научно-технической революции были достижения
математики и физики твердого тела, то ее реализация обусловлена развитием про-
граммирования и компьютерных технологий соответственно. Нобелевская премия
за разработку квантовых генераторов вручена Басову, Прохорову и Таунсу по ре-
зультатам их работ первой половины 50-х годов, тогда как первый лазер был соз-
дан Мейманом лишь в 1961 г. (Правда, как раз в данном направлении авторы пер-
воначальных работ впоследствии внесли большой вклад и в прикладные разра-
ботки).
Говоря о мировоззренческой роли фундаментальных наук – физики прежде
всего – также следует избегать упрощений. В частности, абсолютно несостоя-
тельна идея о том, что все ученые-естественники суть либо сознательные, либо
стихийные материалисты. Многие – безусловно, да. Но Эрнст Мах – знаменитый
механик – был субъективным идеалистом, известный бельгийский астроном Ле-
метр – католическим аббатом, а наш замечательный математик и физик-теоретик
Н.Н.Боголюбов – православным христианином. Нет прямой причинной связи ме-
жду знаниями и убеждениями, как нет и не может быть в рамках естественных
наук доказательства либо опровержения существования Бога. Естественные науки
формируют контекст наших понятий и убеждений, и в этом контексте сущест-
вуют вера, атеизм или агностицизм. Но ответственность за сами убеждения, за
само наше мировоззрение – то, что является делом нашей совести – на науку пе-
реложить невозможно.
Обратимся еще раз к «Фаусту», но не к «Фаусту» Гёте, а к средневековой
рукописной повести, послужившей ему литературной первоосновой. Там, в част-
ности, Мефистофель, в ответ на вопрос главного героя, произносит такие слова:
«Мир, Фауст, никогда не начинался и никогда не кончится». Богобоязненный пе-
реписчик в этом месте начертал на полях рукописи: «Ты лжешь, бес!». И вот что
интересно: по нашим сегодняшним понятиям, прав скорее именно он, а не Мефи-
стофель. Наука, однако, не стоит на месте, и завтра-послезавтра ее базовые поня-
тия могут измениться, но пока что Большой взрыв и пульсирующая Вселенная
принимаются как истина подавляющим большинством физического сообщества.
Случайно ли теория научных революций Куна и теория зарождения и гибе-
ли этносов Л.Н.Гумилева появились примерно в то же время, что и теория Боль-
шого взрыва? На наш взгляд – не случайно. По-видимому, это еще одно свиде-
тельство того, что естественное и гуманитарное мышление пребывают в опреде-
ленной гармонии, хотя бы и не слишком заметной, быть может, даже и для самих
участников процесса развития и совершенствования цивилизации.
Гораздо заметнее то влияние, которое наука, особенно в период ее интен-
сивного развития, оказывает на художественное и даже на обыденное мышление.
Великий американский физик Ричард Фейнман как-то сказал (точнее – написал):
«Позитрон – это электрон, путешествующий вспять по времени». Это было всего
лишь образное представление некоторых математических зависимостей в рамках
квантовой электродинамики. Но данное утверждение было настолько ярким, что
было замечено за пределами научного сообщества. Оно, в частности, вдохновило
А.А.Вознесенского на написание целой главы в поэме «Оза» – произошло это в
первой половине 60-х годов прошедшего века. А уже в конце тех же 60-х автору
этих строк довелось услышать, как «специалист по паранауке» объяснял на базе
этого утверждения явление телекинеза.
К сожалению, шутки физиков не всегда были безобидны для них самих.
Сюда автор отнес бы, например, данное еще в XIX веке определение науки, ав-
торство которого установить затруднительно (нашей общественности оно извест-
но, поскольку было процитировано академиком Л.А. Арцимовичем): «удовлетво-
рение собственного любопытства за государственный счет». В разных обстоя-
тельствах цитируют это утверждение немного по-разному, но суть его при этом
не меняется. И время от времени оно используется как формула обвинения,
предъявляемого академической и вообще фундаментальной науке.
Но даже если и воспринимать данную шутку хотя бы отчасти всерьез, она
представляет собой лишь часть истины, притом достаточно малую. Наука, прежде
всего – серьезный и тяжелый труд, жесткий и для многих болезненный профес-
сиональный отбор, неизбежные продолжительные серии неудач и провалов, пред-
варяющих «краткий миг торжества», увы, далеко не обязательный. Но это и ра-
дость – и не только радость успеха; прежде всего, по мнению автора – это радость
общения, чувство принадлежности к научному сообществу. А еще, коль скоро
речь идет о физике – сознание причастности к самой глубокой и самой прекрас-
ной из наук, открывающих тайны мироздания и закладывающих основы прогрес-
са человеческого общества. Хотелось бы надеяться, что трудности, которые сей-
час испытывает наука в России, преходящи, и что отечественная физика, которой
мы имели все основания гордиться в ХХ веке, еще займет подобающее ей место в
стране и в мире.
К вопросу о развитии междисциплинарных научных исследований в России
АВТОРЫ: Киселев В. Н, Нечаева Е. К.
АННОТАЦИЯ
В статье рассматриваются проблемы организации и развития междисциплинарных исследований, как одной из современных парадигм развития науки по наиболее перспективным и востребованным обществом направлениям. Отмечается, что как инструмент поиска нового научного знания междисциплинарные исследования могут быть организованы разными способами. Между тем в российской практике ни один подход к организации междисциплинарных исследований системно в государственной научно-технической политике пока не отражен и в программных документах научно-технического развития не описан. Авторы также обращают внимание, что практически все действующие российские инструменты конкурсной поддержки науки в той или иной степени ориентированы на проведение исследований в соответствии с заранее сформулированными темами или установленными приоритетами, что соответствует принципу управления наукой «сверху вниз».
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Междисциплинарные исследования; мультидисциплинарность; трансдисциплинарность; наддисциплинарность; государственная научно-техническая политика; программные инструменты развития науки.
Многие ученые и в России, и за рубежом высказываются о том, что современная парадигма развития науки – это междисциплинарность как результат перехода от фрагментарности процесса познания к созданию более целостных конвергированных научных знаний и технологий под воздействием глобальных тенденций интеграции научных исследований. Так, директор Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» М. В. Ковальчук, выступая на заседании Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию (далее – Совет) в декабре 2014 г., отметил: «…мне кажется, что ключевой вопрос – фиксация в нашей стране принципиально новой, самой передовой, ориентированной на будущие прорывы междисциплинарной системы организации науки и образования»[1].
По итогам заседания Совета вопрос о междисциплинарной системе исследований нашел отражение в перечне поручений Президента РФ от 27 декабря 2014 г.: «Правительству Российской Федерации в целях развития междисциплинарных научных исследований подготовить совместно с президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию и Российской академией наук и представить в установленном порядке предложения по определению единых подходов к объединению интеллектуальных ресурсов и научной инфраструктуры организаций, осуществляющих научные исследования и разработки»[2].
Таким образом, развитию междисциплинарных исследований в последнее время уделяется внимание на самом высоком уровне формирования государственной научно-технической политики в Российской Федерации. Отметим при этом, что в соответствии с указанным поручением Президента РФ основной формой развития междисциплинарных исследований в стране признано объединение интеллектуальных ресурсов и научной инфраструктуры. Фактически баланс смещен к реорганизации научных институтов в целях оптимизации использования ресурсов науки.
Безусловно, как форма организации междисциплинарного взаимодействия в науке, институциональное объединение отдельных научных направлений занимает значимое место, но не является ни отправной точкой междисциплинарности в науке, ни ее высшей формой организации. Более того, во многом еще советская наука строилась по принципу создания междисциплинарных институтов. Например, Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе, Институт биохимии им. А. Н. Баха, Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского и многие другие возникли на определенном этапе развития новых научных дисциплин. Однако важно, что до создания институциональной формы новых междисциплинарных направлений и возникновения новых междисциплинарных научных отраслей соответствующие междисциплинарные исследования прошли долгий путь накопления необходимых для их возникновения знаний в менее формально выраженном взаимодействии отдельных дисциплин. Создание соответствующего междисциплинарного института являлось следствием длительного процесса формулирования предмета исследования новой дисциплины, рожденной междисциплинарным взаимодействием, и признания нового направления научным сообществом. Как писал В. И. Вернадский в 1927 г. в записке о необходимости создания междисциплинарной биогеохимической лаборатории: «Жизнь постепенно приведёт к созданию того типа (института – прим. авт.), который вызывается характером новых проблем, впервые подвергающихся систематическому организованному изучению»[3].
Таким образом, для выработки комплексного подхода к междисциплинарным исследованиям с точки зрения государственного управления и системной поддержки их развития необходимо рассмотреть все основные формы междисциплинарного взаимодействия в науке и способы их практического выражения.
Научное знание, со временем накапливаясь и усложняясь, исторически разделилось на отдельные направления, затем появились самостоятельные научные дисциплины, и эта дисциплинарная структура науки все более и более усложняется, и детализируется. Обзор работ, посвященных междисциплинарности в науке, показывает, что нет единого мнения о моменте возникновения междисциплинарных исследований, а также единого подхода к трактовке этого понятия, как и единого метода организации междисциплинарных исследований. Более того, некоторые науковеды подчеркивают, что междисциплинарность присуща науке изначально, и ее не следует выделять как особый исследовательский принцип[4]. Вместе с тем в XX в. междисциплинарность стали изучать как философскую категорию и способ развития научного знания. Это можно объяснить тем, что междисциплинарные исследования более всего заметны в дисциплинарно-разделенном научном знании, и современное построение науки с ее рубрикаторами, классификаторами отраслей науки и номенклатурами научных специальностей само по себе является катализатором междисциплинарных связей в науке, идеальным подтверждением слов И. Т. Касавина, что «междисциплинарное взаимодействие есть естественное состояние науки»[5]. По мнению же А. Н. Книгина, «во многих случаях под междисцплинарностью имеют в виду то, что раньше называлось «комплексным подходом» или систематическими (системными) исследованиями, процессом интеграции наук. Не хуже в этом смысле и диалектический принцип всесторонности рассмотрения»[6].
Для того чтобы понять значение самого понятия «междисциплинарность научных исследований» и формы его практического выражения, необходимо для начала определить, что современная наука подразумевает под этим термином.
На самом деле, по мнению многих ученых, не существует каких-либо «правильных» или «неправильных» определений исследовательских проектов такого типа[7], то есть, предполагающих поиски нового знания за счет объединения усилий в рамках нескольких отдельных дисциплин. Однако в многочисленных исследованиях явления междисциплинарности сложились общие подходы и разделение ее на такие типы, как мультидисциплинарность, междисциплинарность и трансдисциплинарность[8].
Здесь надо отметить, что специалисты, изучающие это явление, используют также ряд других определений междисциплинарности: кроссдисциплинарность, полидисциплинарность, плюридисциплинарность и т. д., а также разделение на «мягкий» и «жесткий» типы междисциплинарности[9]. Но для целей данного исследования дадим только общую характеристику трем наиболее часто встречающимся в литературе типам междисциплинарности. Чем же схожи и в чем различны эти подходы к организации научных исследований?
Мультидисциплинарность (Multidisciplinarity). Наиболее часто мультидисциплинарные исследования определяются как исследования, проводимые в рамках нескольких дисциплин и преследующие несколько самостоятельных целей, объединенных единым контекстом[10]. Или, в понимании Р. Лоуренса, мультидисциплинарность – есть объединение методологического и концептуального инструментариев различных областей науки[11].
Таким образом, мультидисциплинарность подразумевает независимые исследования одного и того же явления в рамках отдельных дисциплин, пользующихся своими специальными методами. Преимущество такого подхода заключается в том, что результаты исследований в рамках нескольких дисциплин, раскрывающие различные аспекты одной и той же проблемы, могут быть изложены и оценены в едином ключе. Именно по этой причине многие науковеды подвергают сомнению такое понятие, как «мультидисциплинарность в науке» и его новизну по сравнению с комплексным подходом к изучению объекта исследования или общим методом научного познания.
Междисциплинарность (Interdisciplinary). Одно из основных отличий междисциплинарности от мультидисциплинарности в науке состоит в том, что в междисциплинарных исследованиях допускается прямой перенос методов исследования из одной научной дисциплины в другую. Междисциплинарные исследования, в основном, ориентированы на изучение определенных системных проблем, в результате чего, в процессе исследования ученые, представляющие, как правило, отдельные научные направления, вынуждены «пересекать границы» своих дисциплин, чтобы создать новое знание[12]. Это, по существу, следующий уровень интеграции различных научных дисциплин, поскольку такие проекты стремятся соединить (конвергировать) дисциплинарные точки зрения[13] и потенциально позволяют изучить полученное знание с точки зрения новой дисциплины. Биофизика, биохимия, биогеохимия, математическая экономика – все это отрасли науки, возникшие как результат проведения междисциплинарных исследований.
Междисциплинарный подход в науке, объединяющий исследователей из различных дисциплин, позволяет им совместно очертить масштабы проблемы, согласовать методологический подход к организации исследования и проанализировать полученные результаты. Таким образом, междисциплинарные исследования предполагают достаточно высокий уровень сотрудничества, как при постановке задачи, так и при разработке методологии ее решения[14]. Характерным для междисциплинарных исследований является то, что итоговый результат практически невозможно получить без глубокой интеграции ученых, представляющих различные дисциплины.
Мультидисциплинарность и междисциплинарность, по словам Т. Ремадиера, существуют в рамках особого дисциплинарного мышления. В случае мультидисциплинарности целью является преимущественно наложение теоретических моделей разных дисциплин. «Междисциплинарность отличается от мультидисциплинарности тем, что конструирует общую модель для вовлеченных дисциплин, основываясь на диалоге между дисциплинами»[15]. То есть, обладая способностью порождать новые дисциплины, эти подходы развивают сложившуюся систему научного знания и в большинстве случаев характерны именно для научной стадии работы. В отличие от них такой подход, как трансдисциплинарность, лежит в основе попыток получить результаты, которые имеют широкое практическое значение.
Трансдисциплинарность (Transdisciplinary). Французский исследователь Жан Пиаже в 1970 г. в рамках международной рабочей группы «Междисциплинарность – обучение и исследовательские программы в университетах» впервые сформулировал понятие трансдисциплинарности. По его мнению, трансдисциплинарность является более высоким уровнем интеграции научных исследований, не ограничивающимся междисциплинарными отношениями, но помещает научный контекст внутрь глобальной системы, не имеющей строгих границ между дисциплинами.
Трансдисциплинарность на сегодняшний день является, вероятно, наиболее востребованной и одновременно самой трудной формой научной интеграции. Однако ее актуальность для развития научного знания подтверждена возникновением в 1987 г. специального Международного центра трансдисциплинарных исследований, в рамках деятельности которого в 1994 г. была принята так называемая Хартия трансдисциплинарности[16]. В Хартии сформулированы три важных аспекта этого явления. Во-первых, неотъемлемой чертой трансдисциплинарного подхода признается существование разных уровней реальности, предполагающих разные типы логики. Во-вторых, трансдисциплинарность дополняет дисциплинарные подходы, ищет новые формы взаимодействия между дисциплинами, она стремится раскрыть все дисциплины к тому, в чем они едины, и к тому, что лежит за их пределами. В-третьих, трансдисциплинарное видение базируется на открытом диалоге точных и гуманитарных наук, а также на диалоге с искусством и духовным опытом.
В любом случае исследователи этого явления сходятся в том, что трансцисциплинарный подход – это высшая форма комплексного подхода к научному познанию, основанная на взаимодействии не только ученых и исследователей, но и представителей ненаучного сообщества.
Отметим, что некоторые ученые вообще скептически настроены относительно возможности реализации такой формы интеграции в науке, поскольку она предполагает сочетание междисциплинарного подхода к организации исследований с участием общественных и государственных организаций (социальных групп населения, представителей государственной власти и т. п.), но одноврменно признают, что решение проблем глобального уровня (изменения климата, наращивания с/х производства, устойчивого развития и т. п.), когда вопросы экономики, экологии и социологии должны решаться одновременно, дисциплинарный подход к организации исследований часто неприменим для целостного описания изучаемой проблемы. Кстати, понятие когнитивных наук также звучит в контексте формирования трансдисциплинарного подхода[17].
Здесь уместно обратить внимание и еще на один уровень междисциплинарности. Так, по мнению А. И. Липкина, имеет смысл ввести понятие наддисциплинарности[18]. Этот подход во многом связан с возникновением таких «надотраслевых технологий», как информационные технологии, нанотехнологии, биотехнологии. В отличие от трансдисциплинарного подхода, наддисциплинарный более широко обсуждается в России с точки зрения практического применения в рамках существующих механизмов поддержки развития междисциплинарных исследований[19].
Возникает закономерный вопрос о необходимости кодификации рассмотренных выше понятий. Представляется, что с точки зрения научно-технической политики вряд ли имеет смысл закреплять в правовом поле то или иное понимание междисциплинарности, как одной из форм научного познания на современном этапе, важнее сформулировать общие подходы к государственной поддержке развития междисциплинарных исследований с учетом многообразия проявления этого понятия.
Какую же роль междисциплинарным научным исследованиям отводит современная российская научно-техническая политика? Об этом можно судить, проанализировав стратегические документы и нормативные правовые акты, регулирующие научную сферу в нашей стране.
Основной нормативный правовой документ, регулирующий научно-техническую сферу в России, – Федеральный закон от 23 августа 1996 г. № 127-ФЗ «О науке и государственной научно-технической политике»[20] – не содержит понятия и положений о междисциплинарных научных исследованиях.
Основной перспективный документ, планирующий развитие научной и научно-технической сферы в России начала XXI в., – Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу[21] – также не содержит положений относительно поддержки междисциплинарных фундаментальных исследований и междисциплинарное развитие прикладной науки.
Однако уже в подготовленной в 2006 г. Стратегии развития науки и инноваций в Российской Федерации на период до 2015 года[22] (далее – Стратегия развития науки-2015) междисциплинарности научных исследований уделяется внимание. Так, в части документа, описывающей системные проблемы в научно-технической сфере, говорится о том, что за последнее десятилетие в науке произошел разрыв междисциплинарных связей. Далее в документе междисциплинарное развитие фундаментальной науки указывается в качестве одной из задач становления государственных фондов (Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ)), а также включено в понятие приоритетного направления развития науки, техники и технологий и в определение критической технологии. В соответствии с этими определениями государственные приоритеты в науке, как и критические технологии, всегда имеют междисциплинарное значение.
Как следует из Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года[23], наибольшее влияние на уровень экономической конкурентоспособности и национальную безопасность в период до 2020 г. будет оказывать прогресс в информационно-коммуникационных технологиях, нанотехнологиях, новых материалах и живых системах. При этом основной эффект будет достигаться на стыке указанных технологий в междисциплинарных областях. Таким образом, междисциплинарность здесь рассматривается как элемент научно-технологической политики государства, тогда как значение междисциплинарных исследований для фундаментальной науки в документе не отражено.
Пожалуй, наиболее полно в документах стратегического характера вопрос междисциплинарности в науке рассмотрен в Стратегии инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года[24] (далее – Инновационная стратегия-2020). В разделе этого документа, посвященном национальной инновационной политике, стимулирование междисциплинарной кооперации определено в качестве важной задачи государственных программ Российской Федерации «Развитие науки и технологий» и «Развитие образования». Поскольку государственная программа является документом стратегического планирования в Российской Федерации[25], то сформулированная таким образом задача стимулирования междисциплинарной кооперации приобретает стратегическое значение в рамках научно-технической политики государства.
Понятие междисциплинарного взаимодействия приводится в Инновационной стратегии-2020 и в более конкретных случаях. Так, применительно к фундаментальным исследованиям данный документ вслед за Стратегией развития науки-2015 окончательно закрепляет междисциплинарные исследования в качестве одного из направлений деятельности Российского фонда фундаментальных исследований и Российского гуманитарного научного фонда. При этом Инновационная стратегия-2020 предусматривает формирование механизмов поддержки фондами инициативных проектов междисциплинарного характера и разработки прозрачных процедур оценки таких проектов. Что касается самих фондов, то проведение междисциплинарных исследований в соответствии с уставными документами РФФИ и РГНФ относится к виду их основной деятельности[26]. И, если для РГНФ проведение междисциплинарных исследований ограничивается социальными и гуманитарными науками, то спектр направлений для применения междисциплинарного подхода в РФФИ охватывает взаимодействие точных и гуманитарных наук. Программой деятельности РФФИ на 2014–2020 годы[27] предусмотрено расширение исследований междисциплинарного характера. Стоит отметить, что на практике темы для такого рода исследований определяются и утверждаются фондом заранее, и, хотя в их формировании принимает участие научное сообщество, в полной мере инициативными такие проекты назвать сложно.
Из системы государственных фондов, нацеленных на поддержку развития междисциплинарных научных исследований, несколько выпадает Российский научный фонд (РНФ), специальный закон о деятельности которого не содержит положений о междисциплинарном подходе в деятельности фонда[28], а стратегические и программные документы не относят РНФ к инструментам развития междисциплинарных исследований. Конечно, условиями отдельных конкурсов фонда междисциплинарность исследований признается в качестве дополнительной положительной характеристики заявки, однако это не может считаться системным подходом к междисциплинарному развитию знания в рамках деятельности фонда. Вместе с тем, учитывая разницу в размерах грантов РФФИ, РГНФ и РНФ, последний мог бы стать важным звеном в цепочке инструментов поддержки и развития междисциплинарных научных исследований.
В настоящее время активное развитие получили технологические платформы, являющиеся важным инструментом научно-технической и инновационной политики, основанным на принципах частно-государственного партнерства. В соответствии с Инновационной стратегией-2020 одной из задач, содействующих формированию и развитию технологических платформ, является развитие центров превосходства и центров компетенций, повышение потенциала для решения сложных научно-технических проектов, требующих участия различных организаций и междисциплинарного взаимодействия.
Технологическая платформа – коммуникационный инструмент, направленный на активизацию усилий по созданию перспективных коммерческих технологий, новых продуктов (услуг), на привлечение дополнительных ресурсов для проведения исследований и разработок на основе участия всех заинтересованных сторон (бизнеса, науки, государства, гражданского общества), совершенствование нормативно-правовой базы в области научно-технологического, инновационного развития[29]. Применительно к междисциплинарным научным исследованиям технологические платформы имеют большой потенциал для воздействия, однако этот аспект их деятельности в документах, регулирующих научно-техническую и инновационную сферы, практически не раскрыт.
Для большего прояснения ситуации в государственной политике в отношении междисциплинарных научных исследований обратимся также к программам, в рамках которых осуществляется поддержка развития науки в Российской Федерации.
Государственная программа «Развитие науки и технологий» на 2013–2020 годы[30], одной из важнейших задач которой Инновационная стратегия-2020 называет определяет стимулирование междисциплинарной кооперации, определяет междисциплинарность как одно из перспективных направлений мирового научно-технологического развития. Основными тенденциями мирового научно-технологического развития эта госпрограмма называет усиление конвергентных наук и формирование на этой основе конвергентных технологий (например, NBIC-технологий), а также рост значимости мультидисциплинарного подхода в научных исследованиях. Кроме того, в качестве одного из мировых трендов развития науки в ней упоминается также развитие междисциплинарной исследовательско-технологической базы класса мега-сайенс в крупнейших научных центрах. Вместе с тем, вопреки Инновационной стратегии-2020, в перечень задач госпрограммы стимулирование междисциплинарной кооперации не включено. Опосредованно эта задача может решаться как создание опережающего научно-технологического задела в рамках приоритетных направлений научно-технологического развития, так как определение приоритетного направления развития науки, техники и технологий, сформулированное в Стратегииразвития науки-2015, включает междисциплинарность как принцип формирования указанных приоритетных направлений. Инструментом для решения задачи по развитию междисциплинарных исследований в данном случае будет являться Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».
Вторая государственная программа, для которой Инновационная стратегия-2020 в качестве важной задачи предусматривает стимулирование междисциплинарной кооперации, – Государственная программа «Развитие образования» на 2013–2020 годы»[31] – среди приоритетов и целей государственной политики в сфере образования такой задачи не содержит. Вместе с тем изучение междисциплинарных подходов, конвергентных направлений в науке следует включать в образовательные программы высшей школы, чтобы еще на этапе обучения привить студентам понимание того, что наука может развиваться вне рамок дисциплинарного построения научного знания и что важно уметь взаимодействовать и искать пути решения научной задачи, опираясь на опыт развития других научных дисциплин и (или) их консолидации. Актуальность междисциплинарности для образовательных программ, а также ее значимость с точки зрения долгосрочной ориентации на адекватность высшего образования ожиданиям общества отражены в документе ЮНЕСКО «Всемирная декларация о высшем образовании для XXI века: подходы и практические меры»[32].
Единственным программным документом планирования научной деятельности в России, к задачам которого отнесено опережающее развитие междисциплинарных исследований и разработок и создание принципиально нового междисциплинарного научного задела, обеспечивающего научно-технический прорыв по приоритетным направлениям модернизации экономики, является Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2013–2020 годы)[33]. Однако из всех ее мероприятий развитие междисциплинарных научных исследований предусмотрено только в рамках деятельности национальных исследовательских центров, из которых в Программу включен национальный исследовательский центр «Курчатовский институт». А вот Федеральный закон о создании НИЦ «Курчатовский институт», принятый раньше начала действия данной программы[34], не относит развитие междисциплинарных исследований к целям и задачам центра. Можно было бы предположить, что принцип поддержки междисциплинарных исследований в рамках деятельности национальных исследовательских центров, заложенный в Программе фундаментальных научных исследований в РФ, будет распространяться на все вновь возникающие НИЦ, тем самым окончательно утвердив за этой формой организации научной деятельности задачу развития междисциплинарных научных исследований. Но целями и задачами НИЦ «Жуковский», в соответствии с Федеральным законом о его создании[35], развитие междисциплинарных научных исследований также не предусматривается.
Проводимые НИЦ «Курчатовский институт» научные исследования в области NBIC-технологий, как правило, приводят к получению нового класса научных знаний – так называемых конвергентных знаний, которые, в свою очередь, дают возможность изучить явление конвергенции в области технологий, при этом выходя за рамки дисциплинарного деления науки, что соответствует междисциплинарному подходу[36]. Кроме того, Курчатовский институт, в силу своего специального статуса, обладает возможностью проводить полный цикл научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, что соответствует трансдисциплинарному (или наддисциплинарному) подходу к научным исследованиям.
Однако нельзя не отметить, что в соответствии с законом о создании НИЦ «Курчатовский институт» проведение институтом полного цикла научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ должно соответствовать приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, то есть так же, как и все рассмотренные ранее инструменты, имеет заранее установленную «извне» задачу.
Представляется, что роль НИЦ как субъекта развития междисциплинарных научных исследований следует более детально описать в решениях государственных органов, формирующих научно-техническую политику, где раскрыть вопросы о том, стоит ли государству на примере созданных НИЦ отрабатывать парадигму трансдисциплинарного (наддисциплинарного) подхода, отличную от логики существующих дисциплинарных и междисциплинарных научных институтов, и как это новое качество может быть соотнесено с первоначальной концепцией национальных исследовательских центров как «национальных лабораторий», призванных обеспечить прорыв в рамках сформулированных государством приоритетов.
НИЦ «Курчатовский институт» строит деятельность по разработке и освоению перспективных производственных технологий на основе крупных, уникальных исследовательских установок и комплексов класса мега-сайенс. Такого рода исследовательская инфраструктура сама по себе является инструментом развития междисциплинарных связей. Отметим, что о роли крупной исследовательской инфраструктуры в развитии междисциплинарных исследований, а также о ее взаимосвязях с деятельностью НИЦ в официальных документах государственных органов не сказано, но, безусловно, оба эти вопроса требуют осмысления в рамках развития научно-технической политики.
Возвращаясь к программам, в рамках которых осуществляется поддержка научных исследований, стоит обратить внимание и на Программу фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020 годы»[37]. Развитие междисциплинарных исследований не отнесено к целям и задачам этой программы, но утвержденный в ее рамках План фундаментальных научных исследований РАН на 2013–2020 годы содержит ряд тематик, направленных на междисциплинарное взаимодействие ученых и научных коллективов, заранее определяя направления междисциплинарного взаимодействия. Между тем масштабы междисциплинарности фундаментальных исследований и основные ожидаемые результаты их проведения, включенные в названный план, позволяют сделать вывод о необходимости более системного подхода к финансированию междисциплинарных исследований в рамках указанной выше программы.
Опираясь на приведенные факты, представляется необходимым сформулировать некоторые выводы и предложения относительно поддержки развития междисциплинарных научных исследований со стороны государства.
1. Междисциплинарный подход к организации исследований системно в государственной научно-технической политике не отражен и в программных документах научно-технического развития не описан, хотя и нашел свое место в некоторых документах стратегического планирования российской науки.
В условиях множественности точек зрения на само понятие междисциплинарного подхода в науке вряд ли стоит говорить о необходимости инкорпорирования в отраслевое (научное) законодательство соответствующего понятийного аппарата, но в качестве принципа реализации государственной научно-технической политики поддержку междисциплинарных научных исследований в отраслевом законодательстве целесообразно закрепить. Это будет являться основой для системного подхода субъектов государственной научно-технической политики к мерам по развитию такого рода исследований.
2. В условиях существования различных инструментов поддержки и развития российской науки представляется целесообразным, основываясь на принципе системности мер, выстроить единую цепочку поддержки междисциплинарности в науке.
Для возникновения новых междисциплинарных областей науки и появления конвергентных технологий должны быть поддержаны все стадии междисциплинарных исследований. В этой связи важно создать условия, при которых междисциплинарные научные связи смогут беспрепятственно формироваться от стадии внедрения междисциплинарного подхода в процесс обучения в высшей школе до стадии формирования новых междисциплинарных научных областей, обеспечивая тем самым предпосылки для создания специальных институтов, развивающих российскую науку в новых междисциплинарных направлениях.
3. Все российские инструменты конкурсной поддержки науки в той или иной степени ориентируются на заранее сформулированные темы или установленные приоритеты.
И хотя, как сказано выше, количество таких тем, с учетом множественности инструментов поддержки науки, велико, такой подход реализует принцип управления развитием науки, что называется, «сверху вниз». Опираясь же на трактовку А. Н. Книгина науки как ризомы, то есть клубка густо переплетенных исследований, осуществляемых в разных странах, разными исследователями, руководствующимися различными парадигмами, хочется привести его слова: «…возможна ли междисциплинарность, скажем лингвистики и механики? … Сейчас кажется нонсенсом стыковка между этими дисциплинами, но ризома может «прорасти» в любом месте и один её «корешок» соединиться с другим неожиданно (и непредвидимо!)»[38]. Тем самым подтверждается, что никакой самый широкий перечень научно-исследовательских тем в рамках использования принципа развития науки «сверху вниз» не способен предвидеть и охватить все возможные варианты зарождения междисциплинарности, которые могут появиться при использовании принципа развития научного знания «снизу вверх».
Как пример реализации принципа «снизу вверх» можно привести функционирующий с 2007 г. Европейский исследовательский совет (European Research Council)[39], предоставляющий исследователям гранты для проведения так называемых «пограничных исследований» (frontier research). И хотя этот инструмент нельзя назвать специальным инструментом для поддержки междисциплинарных исследований, Европейский исследовательский совет создавался для того, чтобы не устанавливать, а выявлять новые приоритеты и перспективные направления развития науки при помощи поддержки исследований на стыке фундаментальной и прикладной наук, вне зависимости от дисциплинарных границ исследования. Этот проект Евросоюза доказал свою успешность и востребованность и в настоящее время является одним из трех элементов приоритета «передовая наука» исследовательской программы Европейского союза «Горизонт-2020»[40]. Стоит отметить, что исследования К. Новосёлова и С. Смирнова, принесшие им престижные премии, изначально были профинансированы грантами этого Европейского исследовательского совета[41].
Что касается российской науки, то нельзя утверждать о полном отсутствии практики использования принципа «снизу-вверх». Такая практика отчасти реализуется в инициативных конкурсах государственных научных фондов, но при этом междисциплинарные связи все-таки стимулируются весьма условно.
Таким образом, необходимость развития принципа «снизу-вверх», как стимула для появления новых конвергентных дисциплин в российской науке, требует дополнительного осмысления, как и поиск равновесного баланса между двумя описанными принципами развития науки.
Литература
1. Бушковская, Е. А. Феномен междисциплинарности в зарубежных исследованиях / Е. А. Бушковская // Вестник Томского государственного университета. – Сер. Народное образование. Педагогика. – 2010. – № 330.
2. Вернадский, В. И. Собрание сочинений : в 24 т. / под ред. акад. Э. М. Галимова; Ин-т геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского; комиссия РАН по разработке научного наследия акад. В. И. Вернадского. – Т.12 – М. : Наука, 2013. – 366 с.
3. Казанцев, А. К. NBIC–технологии: инновационная цивилизация ХХI века / А. К. Казанцев, В. Н. Киселев и др. – М. : ИНФРА-М, 2012. – 384 с.
4. Касавин, И. Т. Философия познания и идея междисциплинарности / И. Т. Касавин // Эпистемология &философия науки. – 2004. – Т. II – № 2.
5. Книгин, А. Н. Междисциплинарность: основная проблема / А. Н. Книгин // Вестник Томского государственного университета. – Сер. Философия. Социология. Политология. – 2008. – № 3.
6. Ковальчук, М. В. Конвергенция науки и технологий – прорыв в будущее / М. В. Ковальчук // Российские нанотехнологии. – 2011. – № 1–2: эл. версия. URL:
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=221&d_no=38178#.VMeKSVTWh9A (дата обращения: 15.12.2014).
7. Лысак, И. В. Междисциплинарность и трансдисциплинарность как подходы к исследованию человека / И. В. Люсак // Исторические, философские, политические и юридические науки, культурология и искусствоведение. Вопросы теории и практики. – 2014. – № 6. – Ч. II.
8. Липкин, А. И. О дисциплинарном, полидисциплинарном, междисциплинарном и наддисциплинарном подходах в естественных и социогуманитарных науках / А. И. Липкин // «Стены и мосты»: междисциплинарные подходы в исторических исследованиях. М., 2012: эл. версия. URL: http://mipt.ru/education/chair/philosophy/publications/works/lipkin/philsci/a_5rme4x.php (дата обращения: 21.12.2014)
9. Lawrence, R. J. Housing and health: From interdisciplinary principles to transdisciplinary research and practice / R. J. Lawrence. – Futures, 2004. – № 4.
10. Mobj?rk, M. Consulting versus participatory transdisciplinarity: A refined classification of transdisciplinary research / М. Mobj?rk. – Futures, 2010. – V. 42. – 1230 р.
11. Morin, E. La T?te bien faite. Repenser la R?forme – R?former la Pens?e / Е. Morin. – Paris: Editions du Seuil, 1999. – 155 р.
12. Petts, J. Crossing boundaries: interdisciplinarity inthe context of urban environments / J. Petts, S. Owens & Н. Bulkeley // Geoforum. 2008. № 39(2).
13. Remadier, T. Transdisciplinarity and its challenges: The case of urban studies / Т. Remadier. – Futures, 2004. № 36.
14. Robinson, J. Being undisciplined: Transgressions and intersections in academia and beyond / J. Robinson. – Futures, 2008. – V. 40. P. 70–86.
15. Stock, Р. Burton. Defining Terms for Integrated (Multi-Inter-Trans-Disciplinary) Sustainability Research / Р. Stock, J. F. Rob. – Sustainability, 2011. – V. 3. – P. 1090–1113.
16. Tress, G. Researchers experiences, positive and negative, in integrative landscape projects / G.Tress, В. Tress, G. Fry. – Environ, Manage, 2005. – V. 36. – P. 792–807.
17. Tress, G. Publishing integrative landscape research: Analysis of editorial policies of peer-reviewed journals / G.Tress, В. Tress, G. Fry. – Environ. Sci. Policy, 2006. – V. 9. – P. 466–475.[1] Стенографический отчет о заседании Совета при Президенте РФ по науке и образованию. URL: http://state.kremlin.ru/face/47196 (дата обращения: 20.12.2014).
[2] Перечень поручений по итогам заседания Совета по науке и образованию от 27.12.2014. URL: http://www.kremlin.ru/assignments/47367 (дата обращения: 27.12.2014).
[3] Вернадский В. И. Собрание сочинений: в 24 т. / под ред. акад. Э. М. Галимова; Ин-т геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского; комиссия РАН по разработке научного наследия академика В. И. Вернадского. Т. 12. М.: Наука, 2013. С. 283.
[4] См. об этом: Лысак И. В. Междисциплинарность и трансдисциплинарность как подходы
к исследованию человека // Исторические, философские, политические и юридические науки, культурология и искусствоведение. Вопросы теории и практики. 2014. № 6. Ч. II. C. 134–137.
[5] Касавин И. Т. Философия познания и идея междисциплинарности // Эпистемология &философия науки. 2004. Т. II. № 2. С. 5–14.
[6] Книгин А. Н. Междисциплинарность: основная проблема // Вестник Томского государственного университета. Сер. Философия. Социология. Политология. 2008. № 3. С. 14–21.
[7] Stock P., Burton Rob J. F. Defining Terms for Integrated (Multi-Inter-Trans-Disciplinary) Sustainability Research. Sustainability, 2011, 3, P. 1090.
[8]. Stock P., Burton Rob J. F. Op. cit. P. 1094.
[9] См., напр.: Бушковская Е. А. Феномен междисциплинарности в зарубежных исследованиях // Вестник Томского государственного университета. Сер. Народное образование. Педагогика. 2010. № 330. С. 152–155.
[10] Petts J., Owens S. & Bulkeley H. Crossing boundaries: interdisciplinarity inthe context of urban environments. Geoforum, 2008. 39(2): P. 593–601.
[11] Lawrence R. J. Housing and health: From interdisciplinary principles to transdisciplinary research and practice. Futures, 2004. 36. № 4. P. 488–489.
[12] Tress B., Tress G., Fry G. Researchers experiences, positive and negative, in integrative landscape projects. Environ. Manage. 2005a, 36, P. 792–807.
[13] Mobj?rk M. Consulting versus participatory transdisciplinarity: A refined classification of transdisciplinary research. Futures, 2010. № 42. P. 866–873.
[14] Robinson J. Being undisciplined: Transgressions and intersections in academia and beyond. Futures, 2008. № 40. P. 70–86.
[15] Remadier T. Transdisciplinarity and its challenges: The case of urban studies. Futures, 2004. № 36. Р. 433–434.
[16] Хартия трансдисциплинарности (принята на Первом Всемирном Конгрессе по трансдисциплинарности (Конвенто да Аррабида, Португалия, 2–7 ноября 1994 г.)). URL: http://www.transstudy.ru/xartiya-transdisciplinarnosti-1.html (дата обращения: 18.12.2014).
[17] Tress, G.; Tress, B.; Fry, G. Publishing integrative landscape research: Analysis of editorial policies of peer-reviewed journals. Environ. Sci. Policy 2006, 9, P. 466-475.
[18] См.: Липкин А. И. О дисциплинарном, полидисциплинарном, междисциплинарном и наддисциплинарном подходах в естественных и социогуманитарных науках // «Стены и мосты»: междисциплинарные подходы в исторических исследованиях. М., 2012: эл. версия. URL: http://mipt.ru/education/chair/philosophy/publications/works/lipkin/philsci/a_5rme4x.php (дата обращения: 21.12.2014).
[19] См., напр.: Ковальчук М. В. Конвергенция науки и технологий – прорыв в будущее // Российские нанотехнологии. 2011. № 1–2: эл. версия. URL: http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=221&d_no=38178#.VMeKSVTWh9A (дата обращения: 15.12.2014).
[20] Российская газета. 1996. 03 сент.
[21] Приняты в 2002 г. на совместном заседании Совета по науке, образованию и технологиям и Совета безопасности; утв. Президентом РФ 30.03.2002 № ПР-576). URL: http://archive.kremlin.ru/text/docs/2002/03/30293.shtml (дата обращения: 20.12.2014).
[22] Утверждена Межведомственной комиссией по научно-инновационной политике (прот. от 15.02.2006 № 1): эл. версия. Доступ из СПС «КонсультантПлюс».
[23] О Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года: распоряжение Правительства РФ от 17.11.2008 № 1662-р (ред. от 08.08.2009 // СЗРФ. 2008. № 47. Ст. 5489.
[24] Об утверждении Стратегии инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года: распоряжение Правительства РФ от 08.12.2011 № 2227-р // СЗ РФ. 2012. № 1. Ст. 216.
[25] Об утверждении Порядка разработки, реализации и оценки эффективности государственных программ в Российской Федерации: Постановление Правительства РФ 0.08.2010 № 588 (ред. от 26.12.2014) // СЗ РФ. 2010. № 32. Ст. 4329.
[26] Постановления Правительства РФ от 15.02.2012 № 133 «Об уставе федерального государственного бюджетного учреждения «Российский гуманитарный научный фонд»» // СЗ РФ. 2012. № 9. Ст. 1128, от 15.02.2012 № 133 «Об уставе федерального государственного бюджетного учреждения «Российский фонд фундаментальных исследований»» // СЗ РФ. 2012. № 9. Ст. 1129.
[27] URL: http://www.rfbr.ru/rffi/ru/program (дата обращения: 28.12.2014).
[28] О Российском научном фонде и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федеральный закон от 02.11.2013 № 291-ФЗ // Официальный интернет-портал правовой информации: http://www.pravo.gov.ru, 03.11.2013.
[29] Порядок формирования перечня технологических платформ (утв. решением Правительственной комиссии по высоким технологиям и инновациям от 03.08.2010, прот. № 4): эл. версия. URL: http://economy.gov.ru/minec/activity/sections/innovations/formation/doc03082010_05 (дата обращения: 10.12.2014).
[30] Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие науки и технологий» на 2013–2020 годы: Постановление Правительства РФ от 15.04.2014 № 301 // Официальный интернет-портал правовой информации: http://www.pravo.gov.ru, 24.04.2014.
[31] Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» на 2013–2020 годы: постановление Правительства РФ от 15.04.2014 № 295 // Официальный интернет-портал правовой информации: http://www.pravo.gov.ru, 24.04.2014.
[32] Принята в г. Париже 5–9 октября 1998 г. на Всемирной конференции ЮНЕСКО «Высшее образование в XXI веке: подходы и практические меры».
[33] Об утверждении Программы фундаментальных научных исследований в Российской
Федерации на долгосрочный период (2013–2020 годы)»: распоряжение Правительства РФ от 27.12.2012 № 2538-р (ред. от 13.03.2014) // СЗ РФ. 2012. № 53 (ч. 2). Ст. 8042.
[34] О национальном исследовательском центре «Курчатовский институт»: Федеральный закон от 27.07.2010 № 220-ФЗ // СЗ РФ. 2010. № 31. Ст. 4189.
[35] О Национальном исследовательском центре «Институт имени Н. Е. Жуковского»: Федеральный закон от 04.11.2014 № 326-ФЗ // СЗ РФ. 2014. № 45. Ст. 6136.
[36] См.: Казанцев А. К., Киселев В. Н. и др. NBIC – технологии: инновационная цивилизация ХХI века. М.: ИНФРА-М, 2012. С. 36.
[37] Об утверждении Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020 годы: распоряжение Правительства РФ от 03.12.2012 № 2237-р (ред. от 12.04.2013) // СЗ РФ. 2012. № 50 (ч. 6). Ст. 7089.
[38] Книгин А. Н. Указ. соч. С. 14–21.
[39] High-Level Expert Group on Frontier Research, Frontier research: The European challenge; Office for Official Publications of the European Communities. Luxembourg, 2005. P. 18–19.
[40] Regulation (EU) No 1291/2013 Of the European Parlament and of the Council of 11 December 2013 establishing Horizon 2020 – the Framework Programme for Research and Innovation (2014–2020) and repealing Decision No 1982/2006/EC // Official Journal of the European Union. 20.12.2013. L 347/104.
[41] URL: http://erc.europa.eu/projects-and-results/prizes-and-awards/prizes-and-awards-2010 (дата обращения: 20.12.2014)
О соотношении фундаментальных и прикладных исследований в онкологии и иммунологии *
Возникновение и развитие биотехнологии, на глазах превращающей результаты самых отвлеченных научных исследований в генноинженерные продукты, диагностикумы и лечебные препараты, открыли совершенно непредвиденные возможности для практического приложения фундаментальных исследований. При этом биотехнология с ее непрерывно возрастающими «аппетитами» создает постоянный прессинг, требуя от ученых, занятых фундаментальными исследованиями, все новые технологически перспективные результаты и диктуя им выбор целей и путей исследования. В биологии и медицине создалась новая ситуация. У фундаментальных исследований появилось новое и едва ли не главное измерение – потенциально-практическое. В системе критериев ему отводится одно из первых мест, зачастую определяющее право научной работы на существование и поддержку. Проблема соотношения фундаментальных и прикладных исследований приобрела на всех уровнях – от научной дисциплины в целом до конкретной тематики небольшой лаборатории или группы – небывалую остроту и универсальность. От ее решения зависит, с каким уклоном будут развиваться у нас в стране медико-биологические науки и как сложится их облик в будущие годы.
Мы хотели бы проанализировать эту проблему на примере конкретных ситуаций в экспериментальной и клинической онкологии и отчасти в теоретической и прикладной иммунологии.
Две области одной науки. Отличие в целях, критериях, методах и продуктах
К фундаментальным мы относим исследования, имеющие целью понимание явления, построение его теории, в то время как прикладные или технологические работы нацелены на использование явления или полученного знания в практике. В фундаментальных исследованиях знание выступает как цель, в прикладных как средство.
Разные цели определяют различие систем ценностей в фундаментальных и прикладных работах, а также отличия в их методах и продуктах исследования. Чтобы проиллюстрировать эти отличия, рассмотрим теоретическую и практическую ценность одних и тех же работ в современной онкологии. Для наглядности воспользуемся условной шкалой. В ней значимость фундаментальной работы или цикла работ определяется их ролью в создании теории злокачественного роста, а для прикладных исследований – разработкой нового типа эффективной диагностики, профилактики или лечения опухолей. Теперь главные достижения современной онкологии предстают как бы в двух измерениях – теоретическом и практическом. Эти достижения можно довольно естественно разделить на несколько групп.
В первую группу входят исследования, имеющие максимальную ценность и в теоретическом, и в практическом измерениях. Тут значатся целые научные дисциплины, – такие как патологическая морфология опухолей и их гистогенез, т.е. клеточные основы их возникновения и развития. Эти дисциплины создали представление о клеточной природе опухолей, их классификацию, и картину агрессивного характера их роста и путей распространения в организме. Одновременно они стали основой для гистологической (сегодня основной и наиболее надежной) диагностики опухолей, что абсолютно необходимо для лечения онкологических больных.
Следующую группу составляют достижения, максимально значимые в теоретическом отношении, но не давшие (еще?) существенных практических результатов для клинической онкологии. Началом «новой эры» в фундаментальной онкологии можно считать открытие вирусной трансформации клеток в тканевой культуре – оно позволило выявлять элементарный акт превращения нормальной клетки в опухолевую, притом количественно и в «пробирке» – вне организма. Открытие десятков новых опухолеродных вирусов у животных в период 50-х – 70-х годов создало впечатление, что и вирусы опухолей человека уже «в руках» у исследователей – дело лишь в выборе чувствительных к этим вирусам тканевых культур или животных. Обширная, многоплановая и международная, тщательно спланированная и предельно обеспеченная ресурсами программа изучения вирусных опухолей, разработанная Национальным раковым институтом США, была нацелена именно на поиски опухолеродных вирусов человека с последующей вакцинацией против этих вирусов. Но она не дала ожидаемых результатов, хотя успех работ казался предрешенным.
В то же время глубокое теоретическое изучение опухолевых вирусов, предпринятое как по программе, так и главным образом вне ее, привело к ошеломляющим открытиям, далеко выходящим за рамки онкологии или вирусологии. Было установлено, что наследственный аппарат опухолеродных вирусов объединяется с генетическим аппаратом клетки и что эта интеграция есть первое и необходимое условие опухолеродного действия вируса. Однако, если интеграция ДНК-содержащих опухолевых вирусов с ДНК клеточного генома представлялось хоть и гипотетической, но возможной, то казалось загадочным, как может встраиваться в клеточный геном генетическая информация РНК-содержащих вирусов. Очевидное противоречие привело к крупнейшему открытию – ферментативной системы, обеспечивающей обратную транскрипцию: синтез ДНК по матрице вирусной РНК с помощью фермента обратной транскриптазы, или ревертазы. Образовавшаяся ДНК-копия встраивается в геном клетки и существует в нем в форме провируса, неотличимого от собственно клеточных генов.
Одновременно было открыто большое и пока еще таинственное семейство эндогенных вирусов, геном которых существует в нормальном геноме, передаваясь по наследству и не вызывая опухолей.
Крупнейшим открытием нашего времени стало открытие вирусного онкогена, то есть единичного гена, белковый продукт которого вызывает опухолевую трансформацию. За вирусными онкогенами последовало открытие клеточных онкогенов, активация которых (канцерогенами, мутациями, транслокациями, вирусными генами) ведет к образованию опухолей. Изучение механизма онкогенного действия опухолеродных ДНК-содержащих вирусов (SV40) привело к открытию гена – супрессора опухолевого роста (р53). Инактивация соответствующего гена (и контролируемого им белка) ведет к автономной репликации клеток, несущих опухолеродные мутации и тем самым резко стимулирует канцерогенез в клоне р53 дефектных клеток. Онкогены и гены, супрессоры опухолевого роста оказались связующим звеном вирусного, химического и «спонтанного» канцерогенеза. Их открытие стало основой для создания общей теории образования опухолей.
Вместе с тем практическое использование открытий в области вирусологии рака еще довольно ограничено. Оно касается в основном немногих редких и эндемичных (то есть типичных для определенных районов мира) форм рака и лейкозов человека, связанных с действием вирусов. Некоторые более распространенные опухоли человека, такие как рак печени, один из наиболее распространенных в Юго-Восточной Азии, Южной и Западной Африке, развивается как следствие хронического носительства вирусов гепатита В или С. Вакцинация против вируса гепатита В населения этих стран, проводимая в настоящее время, должна снизить носительство этого вируса и, соответственно, возникновение первичного рака печени. И это, пожалуй, главное, что обрело в онкологии определенное практическое значение, основанное на открытиях из работ по вирусологии рака.
Правда, изучение опухолеродных вирусов, как ДНК, так и РНК- содержащих, явилось одним из путей создания генетической инженерии – основы современной биотехнологии. Сегодняшняя биотехнология уже начала готовить генноинженерные биологически активные полипептидные препараты, имеющие перспективы клинического использования в онкологии и иммунологии. Поэтому мы можем рассматривать эти препараты как «непрямые» или отдаленные практические результаты изучения опухолеродных вирусов.
Но все эти практические последствия несоизмеримы с теоретическим значением открытий, а пути, приведшие к биотехнологическим продуктам, далеки от прямых и уникальны для каждого случая.
К следующей группе можно отнести достижения, имеющие хотя и частное, но в равной мере важное значение как для теоретической, так и для практической онкологии.
Сюда в первую очередь относятся исследования в обширной области химических канцерогенных веществ, давшие экспериментальной онкологии множество моделей канцерогенеза и перевиваемых опухолевых штаммов. Однако исследования механизмов «химического» канцерогенеза, в отличие от канцерогенеза вирусного, пока (1) не позволило заглянуть в молекулярные механизмы образования опухолей.
В то же время на основании этих работ удалось выявить множество веществ, обладающих четко выраженной канцерогенной активностью. Среди них – соединения, ранее применявшиеся в анилиновой промышленности, стимулирующие развитие рака мочевого пузыря и продукты сгорания табака, ответственные за рак легкого у заядлых курильщиков. Выявление канцерогенных веществ позволяет исключать контакт с ними на производстве и устранять их из окружающей среды.
Ярким, возможно, самым ярким примером из группы неразделимых фундаментально-прикладных достижений может служить прогресс в изучении и лечении гормонально зависимых опухолей, к которым относятся такие частые опухоли, как рак молочных желез или рак яичников человека. Рост соответствующих нормальных тканей и возникающих из них опухолей стимулируется половыми гормонами, поэтому прекращение гормональной стимуляции или лечение гормонами, обладающими противоположным действием, тормозит рост этих опухолей.
Другим примером так сказать «симметричных» знаний можно назвать открытие альфа- фетопротеина (АФП) и раково-эмбрионального антигена (СЕА). Выяснилось, что во многих опухолях начинают синтезироваться белки, которые характерны для нормальных органов, находящихся на ранних стадиях эмбрионального развития. В этом состоит теоретическое значение открытия. Но есть у него и чисто практический – диагностический аспект. Если упомянутые белки, вырабатываемые во взрослом организме опухолью, поступают в кровь, то они могут служить для врача важными «маркерами» как наличия определенной опухоли в организме, так и ее динамики при лечении. Другими маркерами стали простатический антиген (PSA) и СА-125 (при раке яичников). Эти маркеры опухолей уже широко используются в современной клинической практике.
Еще один пример: при изучении опухолей в них удалось обнаружить специфические хромосомные нарушения. Благодаря этому был выявлен один из способов активации клеточных онкогенов, что стало важным вкладом в теорию. Одновременно такие нарушения служат специфическим диагностическим признаком для некоторых, пока еще
немногих опухолей человека. Эти и некоторые другие работы, входящие в данную группу, относятся к случаям, когда нельзя провести естественную границу между фундаментальным и прикладным исследованием.
Наконец, последняя очень интересная группа – она включает работы, имеющие определяющее значение для клинической онкологии, но мало что добавляющие в понимание природы опухолей. Сюда, прежде всего следует отнести химиотерапию опухолей, которые в сочетании с хирургией составляют основной арсенал клинических средств противоопухолевой борьбы.
Химические противоопухолевые препараты направлены против делящихся клеток и губительны либо для них самих, либо для их непосредственного потомства. Можно думать, что противоопухолевый эффект этих препаратов основан на том, что в чувствительных к ним опухолях все или большинство клеток находятся в процессе деления, в то время как пополнение нормальных тканей, поврежденных ими, происходит за счет стволовых клеток-предшественников, находящихся в покое и потому мало чувствительных к химио- или радиотерапии.
Проблемы, поднимаемые химиотерапией и радиотерапией, представляют принципиальный интерес; ответы на них необходимы для рационального лечения опухолей, но они, естественно, не касаются причин возникновения опухолей и природы их злокачественного, агрессивного роста.
Такое же, если не еще более демонстративное положение с некоторыми новыми диагностическими методами. В диагностике рака наиболее крупными техническими достижениями последних двух десятилетий (с позиции 1986 г.) стали компьютерная томография и эндоскопия. Первая с помощью компьютерной обработки серийных рентгенографических «срезов» организма больного дает полную картину локализации опухоли и ее распространения по организму. Эта работа отмечена Нобелевской премией.
Эндоскопическая диагностика использует светопроводящие гибкие волокна, позволяющие вести детальное визуальное обследование любых полостей в организме, что особенно ценно для ранней диагностики опухолей желудка и кишечника. Одновременно эндоскопия позволяет производить микрохирургические операции – например, брать кусочек подозрительной ткани или опухоли на гистологическое исследование.
Очевидно, что при всей практической важности эти достижения не затрагивают проблем природы злокачественного роста.
Такое же отсутствие однозначной зависимости между теоретическим и прикладным значением результатов исследований имеет место и в иммунологии – науке, прикладной характер которой следует из самого ее предмета. Самые поразительные успехи последних двух десятилетий в расшифровке структуры и молекулярных механизмов биосинтеза антител, открытие Т-клеточных рецепторов, генетического контроля иммунного ответа, а также в изучении клеточных основ продукции и регуляции выработки антител не имеют (еще!) того практического значения, которое, казалось бы, должно было немедленно последовать.
В то же время важнейшие в практическом отношении работы последних десятилетий – например, успешные пересадки почек, открытие циклоспорина, специфически подавляющего Т-клеточный ответ, открытие антигена вируса сывороточного гепатита, предотвратившее распространение этого вируса при переливаниях крови, разработка сверхчувствительных радио- и иммунологических методов и их применение в иммунодиагностике различных заболеваний, включая рак, и, самое главное, – создание метода получения моноклональных антител (гибридом) – работы, отмеченные Нобелевскими премиями, – не сыграли определенной роли в создании теории иммунитета.
Иными словами, и здесь, в современной иммунологии – одни и те же факты и обобщения имеют совершенно различное значение в теоретическом и прикладном отношении.
Дальнейшие отличия проявляются в методах исследования. Основной инструмент фундаментального исследования – аналитический эксперимент, предельно упрощающий изучаемую систему и как бы сводящий ее к уравнению с одним неизвестным.
Так, в начале 70-х годов были получены температурозависимые мутанты опухолеродных вирусов. Они могли трансформировать нормальные клетки в опухолевые только при определенной температуре. Сдвиг в температурном режиме возвращал опухолевым клеткам свойства их нормальных предшественников. Отсюда стало ясно, что в генетическом аппарате вируса затронут мутацией участок, который отвечает за индукцию и поддержание трансформации клетки. Другими словами, это и есть онкоген.
Эта экспериментальная система предельно далека от реальной клинической ситуации, но она и не ставит себе целью ее моделировать, она направлена на понимание механизма трансформации клеток.
Главными инструментами прикладного исследования являются либо эксперимент моделирующий, предельно приближающий к реальной ситуации, либо прямой клинический эксперимент, проводимый непосредственно в клинике. Примером моделирования может служить проверка действия химио- или иммунотоксических препаратов на опухоли человека, перевиваемые на бестимусных мышах, не способных отторгнуть чужеродную ткань.
Прямой клинический эксперимент включает такие цели, как разработка наиболее эффективных схем комбинированного лечения опухолей хирургией, радио- или химиотерапией. Для этого выработаны специальные правила проведения и объективной оценки подобных исследований, исключающих вред больному.
Очевидно, что различия фундаментальных и прикладных исследований проявляются и в их конечном результате. Соответственно, в первом случае это будет теория явления, во втором – способ, инструмент или препарат. Иными словами, цели, критерии, подходы и конечный результат исследований одного и другого типов принципиально различны, хотя они существуют и развиваются в постоянном взаимодействии друг с другом.
Взаимодействие областей: множественность путей и непредсказуемость результатов
Фундаментально-прикладные взаимодействия, как мы думаем, – это взаимоотношение самостоятельных или, точнее, автономных областей, которые не следует рассматривать как стадии единого процесса, хотя такие ситуации иногда имеют место в истории науки.
Стадийная последовательность: фундаментальные исследования → прикладные исследования → практическое использование – представляется наиболее логичной, простой и естественной.
В иммунологии в качестве примера можно привести открытие антигенов тканевой совместимости, ставшее основой для пересадки почек, сердца и костного мозга. Еще в конце 30-х годов было показано, что прививаемость опухолей на мышах с разными генотипами зависит от особой группы антигенов. Иммунологическая реакция хозяина на эти антигены решает судьбу привитой опухоли. Эти антигены тканевой совместимости у животных и человека были подвергнуты массированному изучению в 60-70-х годах, возникла целая отрасль науки – трансплантология, увенчавшаяся выдающимися практическими достижениями – успешными пересадками почек и даже сердца и костного мозга, широко применяемыми в современной медицине.
Однако стадийная последовательность далеко не исчерпывает всех форм реального соотношения фундаментальных и прикладных исследований и составляет лишь один из способов их взаимодействия. Такие отношения типичны, по-видимому, для решения специальных задач, когда четко определенный цикл фундаментальных исследований создает частную теорию, достаточную для разработки частного метода диагностики или терапии, например, определенных форм рака.
Попытки сделать стадийный подход универсальным невольно ведут к подмене критериев – к оценке конкретных фундаментальных исследований с позиции конечной практической цели, на которую они как бы должны быть направлены. Это неминуемо искажает и разрушает естественный ход развития фундаментальной области науки.
Взаимодействие областей должно исходить из их целевого различия, самостоятельной ценности и равноправия. Многообразие путей взаимодействия становится очевидным при анализе конкретных ситуаций и «восхождении» к истокам наиболее важных практических достижений. К такому анализу мы и переходим.
Мы уже говорили, что с открытием онкогенов и генов, супрессоров опухолевого роста возникли контуры общей теории злокачественного роста и наметились переходы к частным и конкретным областям онкологии. Но, несмотря на столь очевидный прогресс, теория онкогена и антионкогена пока «не работает» ни в лечении, ни в профилактике, ни даже в диагностике рака.
Причина этого, скорее всего, в неполноте наших знаний о молекулярной биологии опухолей. Клиническая опасность опухоли – в ее агрессивном росте и метастазировании. Пока (2) неизвестно, как онкогены определяют эти признаки злокачественного роста (и определяют ли они их вообще) и какие механизмы ведут к экспрессии этих признаков. Можно надеяться, что решение этих проблем выявит новые молекулярные мишени для контроля опухолевого роста и позволит создать препараты, подавляющие действие онкобелков. Совершенно очевидно, что неполнота знаний в данной области сдерживает их практическое использование.
Если бы знания в области патоморфологии опухолей наполовину или хотя бы на четверть состояли из пробелов, то вряд ли они могли стать надежной основой для диагностики опухолей и их хирургического лечения, как это имеет место сейчас. Нельзя пользоваться энциклопедией с разрозненными томами или словарем с вырванными страницами. Чем полнее понимание природы явления, тем больше возможностей для его использования. Знания обретают силу в своей полноте или в стремлении к полноте.
Яркий пример тому – разработка метода гибридом. Метод основан на получении соматических гибридов между нормальной клеткой, вырабатывающей антитела (лимфоцитом), и клеткой опухолевой, в результате чего получается опухоль, продуцирующая антитела определенной специфичности (моноклональные антитела). Гибридомы – одно из самых «интеллигентных» изобретений нашего времени. Оно вобрало в себя основные положения теории антителообразования – клональный принцип строения лимфоидной ткани («один лимфоцит – одно антитело»), моноспецифичность антител (одно антитело – против одной детерминанты), работу иммуноглобулиновых генов только в лимфоцитах и в их производных. Одновременно это изобретение использовало принципы и методы гибридизации соматических клеток. Но, как ни странно, в теоретической иммунологии нельзя вычленить какое-либо конкретное исследование или группу исследований, которые прямо бы вели к методу гибридом. Важно отметить, что авторы метода – Мильштейн и Кёллер – не ставили перед собой задачи создать универсальный метод получения моноклональных антител. Они шли к другой, чисто научной цели, а метод гибридом возник как побочный продукт их научных изысканий.
Здесь мы сталкиваемся с принципиально важной ситуацией – фундаментальные исследования строят теорию и соответственно оцениваются по этой конечной их цели, а теория порождает абсолютно новые и непредсказуемые изобретения громадной практической важности.
Но и этим не исчерпываются реально существующие взаимодействия между теорией и практикой. В науке нередко бывает, что можно более или менее точно сформулировать, каких именно звеньев недостает в цепи знаний для того, чтобы их можно было использовать на практике. В этих случаях создается целевая программа, направленная на ликвидацию пробелов и доведения знаний до практического применения. Это бывает обычно на заключительных этапах исследования, когда цель его может быть точно сформулирована, а пути ее достижения можно в принципе наметить.
К этому способу взаимодействия теоретических и прикладных работ относится большинство генноинженерных задач. Программы по созданию генноинженерных вакцин против вируса сывороточного гепатита, полипептидных противовирусных и противоопухолевых препаратов иллюстрируют этот тип отношений. Он широко распространен в современной науке, но чем больше он применяется, тем очевидней становится ценность первичных исследований, ставящих новые проблемы и формулирующих их на биологическом уровне, в форме, готовой для молекулярного анализа и последующего биотехнологического использования.
Целевые программы извлекают лишь отдельные вопросы из непрерывного потока все увеличивающихся знаний. Но чаще само развивающееся знание создает возможности для своего использования, причем предвидеть, где, когда и что именно произойдет, как правило, нельзя. Это особенно относится к изобретениям, возникающим на стыках наук, – например, клинической онкологии с неонкологическими и часто небиологическими отраслями фундаментальной науки – с математикой, физикой, химией, иммунологией и собственно техникой.
Примером может служить уже упоминавшийся компьютерный томограф, созданный благодаря успехам вычислительной техники скорее в области математики, чем в онкологии, и открывший уникальные возможности в диагностике опухолей, и эндоскоп, возникшей на основе изобретения светопроводящих волокон в области оптики и техники и при ясном понимании потребности в нем со стороны клинической онкологии.
Первые эффективные противоопухолевые препараты были найдены случайно при изучении токсичности иприта и его производных. Было замечено, что у людей, работающих с этими веществами, резко снижается количество лимфоцитов в крови. Это дало основание проверить их токсичность для лимфосарком мышей – с блестящим результатом, а затем и у людей – сразу с резко положительным эффектом. Так возник класс алкилирующих противоопухолевых препаратов.
Случайные наблюдения по влиянию электрофореза с использованием платиновых электродов на размножение бактерий дало новый и высокоэффективный класс противоопухолевых препаратов на основе комплексных соединений платины.
Во всех этих ситуациях удачные решения возникали и входили в клиническую онкологию, минуя онкологию экспериментальную и, по существу, не нуждаясь в теории злокачественного роста.
Таким образом, для практического использования определяющими оказываются два фактора – полнота знаний и отдельные прорывы. Оба фактора – результат автономного, развивающегося по внутренним законам, исследовательского процесса, спорадически создающего все новые и новые выходы для практического использования.
Автономность областей. Союз равных
Автономность как фундаментальных, так и прикладных исследований – важнейшее условие их нормального существования и плодотворного развития. В чем же она заключается? Прежде всего, в признании и уважении только им присущих целей и внутренней логики исследования, самостоятельно формулирующего свои задачи и выбирающего пути для их решения. Затем – в признании и уважении собственной для каждой области шкалы ценностей и иерархии авторитетов. И, наконец, в праве распределения средств в соответствии с собственной системой целей и ценностей в сообществе.
Признание автономности фундаментальной и прикладной областей в какой-либо отрасли науки, естественно, предполагает равноправие этих областей, их неразрывность, бессмысленность существования друг без друга. Это уважение предполагает также необходимость знания этих областей, как необходимо знание обоих языков в двуязычной стране.
Признание автономности предполагает высокий уровень культуры ученого, дающий ему широту и разносторонность подхода. Односторонний же подход – будь то снобизм «фундаменталиста» или прагматизм «прикладника» – это, прежде всего, проявление низкой культуры и узости кругозора. Большие ученые, прекрасно понимавшие различия между фундаментальными и прикладными исследованиями, легко переходили из одной сферы в другую, свободные, как от научного снобизма, так и от утилитаризма практиков. Генетики Н.И. Вавилов, А.С. Серебровский и Ю.А. Филипченко – кто они? Чистые теоретики или исследователи- селекционеры?
Онкологи Н.Н. Петров и Г. Каплан? Они известны как теоретическими работами по этиологии опухолей, так и созданием новых схем лечения опухолей, а и еще чисто практической работой хирурга или радиолога. Экспериментаторы-онкологи Л.А. Зильбер и Л.М. Шабад постоянно стремились сделать вклад в практическую онкологию: первый, работая над способами вакцинации против опухолей, второй – над канцерогенными вредностями окружающей среды.
Можно ли разделять теоретическую и практическую деятельность великих Пастера и Мечникова и наших современников Л.А. Зильбера, автора вирусогенетической теории рака и первооткрывателя вируса дальневосточного энцефалита; К. Ландштейнера – основателя иммунохимии, открывшего еще и группы крови, или Э. Кабата – классика в химии антител, а также в изучении групп крови и аллергического энцефалита?
Обратные примеры узости подхода тоже имеются. Изобретатели эндоскопа – два англичанина получили отказ на финансирование своего изобретения от Совета медицинских исследований Великобритании как «слишком технологического». Оно было воплощено в жизнь в США и доведено до широкой практики в Японии.
Сейчас в среде клиницистов можно нередко услышать о «мышиной» онкологии или иммунологии, якобы уходящих все дальше от настоящих, «человеческих» проблем этих наук. (3) Не стоит ли вспомнить при этом о «мушиной» генетике?
Чем обеспечивается автономность развития фундаментальных и прикладных исследований? У нас в стране, прежде всего тем, что наука находится в «ведении» союзной, республиканских и отраслевых академий, то есть органов самого научного сообщества, которые определяют цели и пути исследований и в соответствии с этим сами распределяют свои ресурсы. Конкретными нуждами сегодняшнего дня больше занимаются отраслевые институты, подчиненные непосредственно министерствам. Целевые программы ГКНТ (4) создают дополнительные линии работ либо усиливают работы, где уже просматривается конечный теоретический или практический результат.
В США фундаментальные исследования финансируются главным образом государством и благотворительными фондами через систему грантов и контрактов. Первая ориентируется на индивидуального исследователя, одного или с небольшой группой, который сам делает заявку на исследование, формулирует его цель, способ решения, смету расходов и обосновывает собственную компетентность в решении проблемы. Оценку проекта дает группа авторитетных экспертов, а финансирование проекта опирается на эту оценку. Система исходит из того, что сам исследователь, находящийся в гуще событий, наиболее компетентен в выборе цели и пути исследования, что ему «лучше видно». Кроме того, такая система обладает максимальной гибкостью и быстро реагирует на непредвиденно возникающие проблемы.
Недостатки этой системы – некоторая «кустарность» – компенсируются системой контрактов, где некое «головное» учреждение вырабатывает круг проблем, предлагаемых для разработки группами или лабораториями. Если первая система делает основной упор на то, что «исследователю виднее» то есть на «планирование снизу», то вторая создает приоритеты определенным узловым вопросам, представляющим, по общему мнению, наибольший интерес. Это, как бы, «планирование сверху». Первая ориентируется на индивидуального исследователя, вторая – на лабораторию или обособленную группу.
В последние годы происходит некоторое сближение двух принципов организации в нашей науке. Все более расширяющаяся сеть целевых программ ГКНТ должна давать добавочный и независимый источник ресурсов, дополняющих и модифицирующих планы академий, сообщающую им большую гибкость и целеустремленность в основном «на практических выходах». Более того, появились возможности поддержки со стороны ГКНТ «внеплановых» индивидуальных проектов, возникающих на основе неожиданных наблюдений или новых идей. Значение таких дополнительных «центров опоры» для живого и пластичного развития нашей науки очень велико, поскольку полицентризм есть основа ее физического и морального здоровья.
Таковы принципы автономности. Последствия их нарушения или несоблюдения тяжелы. Чаще всего давление испытывают фундаментальные области науки – им указывают цели, определяют, чем следует и чем не следует заниматься и как именно это надо делать. Но если фундаментальные исследования еще как-то защищены барьером, для преодоления которого необходим некоторый уровень компетентности, то в исследованиях прикладных «компетентен», как известно, всякий, особенно, когда дело касается сельского хозяйства и медицины. «Выпрямление» логики исследования, апелляция к здравому смыслу, отнюдь, не всегда совпадающему с научной логикой, и даже к знахарству и мистике – обычные пути некомпетентного вторжения в прикладную науку.
На вторжение наука отвечает «сопротивлением». (5) Вторжение вначале попросту игнорируется до тех пор, пока это возможно, затем «оккупированную» область покидают наиболее сильные исследователи, превыше всего ценящие свободу выбора целей и путей исследования. Взамен приходят лидеры, полагающие, что все в науке определяется лишь средствами и штатами. Область отныне относится к «большой науке» и в отличие от «малой», опирающейся на талант и индивидуальность исследователя, с неизбежностью становится эпигонской, стремящейся выдвинуться вперед на решении уже поставленных и принципиально решенных проблем. Она не создает новых направлений или технологий и вся пронизана конкурентными отношениями.
Как правило, при этом складываются два научных сообщества – официальное, со своей заданной шкалой ценностей и иерархией авторитетов, и неофициальное, собственно научное, со своим «гамбургским» счетом, подлинно научными заботами и отношениями и это тоже форма сопротивления научного сообщества.
Защита научной автономии в обеих областях науки должна быть наивысшим долгом и отдельных ученых и их рабочих сообществ – редколлегий, ученых советов и экспертных комиссий.
Но как же все-таки повысить экономическую отдачу науки, ввести в ее сферу социально важные проблемы, не терпящие отлагательства, ускорить решение задач наиболее насущных, например предупреждение и лечение рака или борьбу с вновь возникающими заболеваниями, такими, как СПИД или лучевая болезнь?
Современное науковедение ищет формы и способы перевода социальных задач на язык внутренней логики науки, введение этих задач в систему, не нарушая ее внутренней структуры.
Частичное решение этой важной проблемы дает, как уже говорилось выше, програмно-целевое планирование. Естественно, оно не может распространяться за пределы своих возможностей, то есть в область поисковых исследований – фундаментальных или прикладных. Другим и, по-видимому, очень эффективным средством является создание широкой и жадной к новому «акцепторной» сети в медицинской промышленности и в клинике, – сети, жизненно заинтересованной в быстрейшем внедрении в производство и клинику новых способов, приборов и инструментов. Это должна быть ненасытная система, очень чуткая ко всему новому, быстро его усваивающая и создающая материальную заинтересованность для сотрудничающих групп.
Создаваемая в настоящее время сеть производств для выпуска моноклональных антител, равно как моральное и материальное стимулирование этого направления, возможно станут моделью и для других отраслей медицинской промышленности. И, наконец, существенный эффект может дать организация крупных научных центров, где резко возрастает вероятность полезных контактов исследователей разных специальностей при решении конкретных практических задач.
Комментарий 2005 г.
Фундаментальная онкология становится все более полной и конкретной. На первый план в этиологии и патогенезе опухолей выходят гены, супрессоры онкогенов – р53, Rb и некоторые другие, а также эпигеномные механизмы канцерогенеза. Становятся известными мишени действия онкогенов и сигнальные пути их передачи. Все более важным становится апоптоз – запрограммированная смерть клетки, находящаяся под контролем р53 и других проапоптотических белков, посылающих в апоптоз клетки, сошедшие с пути нормального развития, к которым относятся и клетки опухолей.
Первыми продуктами более полного знания механизмов канцерогенеза являются препараты типа герцептина, гливека, таксола и ретиноевой кислоты. Эти, пока немногие, случаи рациональной химиотерапии основаны на весьма полных молекулярно-биологических знаниях природы отдельных форм рака и лейкоза человека.
Здесь очевидна неразрывность фундаментальных и прикладных исследований в области онкологии.
Прогресс в иммунологии последних двух десятилетий привел к открытию роли дендритных клеток в иммуногенезе, раскрытию механизмов презентации антигенов Т-клеткам и роли лимфокинов на всех этапах иммуногенеза. Можно думать, что эти знания будут способствовать развитию разных аспектов клинической иммунологии, что и происходит в настоящее время в области иммуностимуляции и иммунокоррекции заболеваний иммунной системы.
Примечания
* Опубликовано в журнале «Химия и жизнь», N11, стр. 28–34, 1986 Назад
(1) т.е. на 1986 г. Назад
(2) т.е. на 1986 г. О дальнейшем прогрессе в этой области см. комментарий 2005 г. Назад
(3) Даже в самое последнее время и даже в США, где автономность развития науки, казалось бы, гарантирована. Назад
(4) Государственный комитет по науке и технике – аналог сегодняшнего Министерства науки и образования. Назад
(5) Термин «сопротивление науки» взят нами у В. ван ден Деле и П. Вайнгарта. В кн.: Научная деятельность: структура и институты. М.: Прогресс, 1980. Назад
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 в сообществах и вместе с ними и целых популяциях.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 профессионального развития для старших руководителей исследовательских программ в медицинских школах и учебных больницах, а также для тех, кто руководит подготовкой и развитием карьеры новых ученых.
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 эффективные методы диагностики и 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 открытие 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.
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 людей 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 ферментовВ 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 под названием бактериофаг . Бактериофаги специфически заражают бактерии, вводя их генетический материал в бактерии, чтобы предоставить информацию для синтеза новых вирусов. Эти вирусы маленькие 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. Характеристика и выделение этих рестрикционных ферментов Арбером, Натансом, Смитом и другими позволили 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, производятся 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. Если 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 в то время думали, стоит ли финансировать исследования 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 мы 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 наукиДля 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 кем-либо другим. 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 наводить на размышления, потому что оно кажется нелогичным или нелогичным, и мы хотим знать, почему существует определенное явление.Все эти пункты объединяет стремление 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 благодаря наблюдениям, что цисплатин предотвращает 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.
Рисунок 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
В чем разница между викториной по фундаментальным и прикладным наукам? — MVOrganizing
В чем разница между викториной по фундаментальным и прикладным наукам?
Прикладные исследования проводятся для решения практических задач.Фундаментальные исследования проводятся с целью развития теории и научных знаний.
В чем разница между базовым и прикладным?
Фундаментальные исследования не преследуют непосредственных коммерческих целей, и хотя они, безусловно, могут, они не обязательно могут привести к изобретению или решению практической проблемы. Прикладные исследования призваны ответить на конкретные вопросы, направленные на решение практических задач.
Какие примеры прикладной науки?
Прикладная наука — это, как правило, инженерия, которая развивает технологии, хотя может существовать диалог между фундаментальной наукой и прикладной наукой (исследования и разработки).Медицинские науки, такие как медицинская микробиология, являются примерами прикладных наук.
Является ли прикладная наука хорошей степенью?
Для многих студентов получение степени кандидата прикладных наук (A.A.S.) имеет очевидные преимущества. A.A.S. степень — одна из лучших ассоциированных степеней для студентов, которые хотели бы начать свою карьеру сразу после окончания колледжа. Карьера в области техники и здравоохранения показала наибольший рост для A.A.S.
Чем я могу заниматься в прикладной науке?
Ассоциированный сотрудник прикладной науки (AAS) Среднее значение по должностям
- Дипломированная медсестра (РН)
- Ассистент физиотерапевта.
- Сертифицированный ассистент по профессиональной терапии (COTA)
- Стоматологический гигиенист.
- Фельдшер.
- Радиолог-технолог.
- Медицинский лаборант.
Что я могу делать с прикладными науками Уровня 3?
Студенты могут перейти непосредственно на работу, стажировку или широкий спектр научных дисциплин, включая: биомедицинские науки, спортивную терапию, фармацевтические науки, парамедицинские науки, радиографию, биологические науки о жизни, сестринское дело, ветеринарное сестринское дело и прикладную химию.
Что эквивалентно прикладной науке?
Национальный сертификат Pearson BTEC уровня 3 в области прикладных наук эквивалентен по размеру 0,5 балла A уровня. Он предназначен для изучения студентами, которые выбрали учебную программу, которая может не быть ориентирована на науку, но для которых элемент науки будет дополнительным.
Прикладная наука — это уровень A?
Курс прикладных наук доступен с 5-го класса по естественным и математическим курсам GCSE, тогда как для естественных наук уровня A требуется как минимум 6-й класс.
Какой уровень прикладной науки?
Прикладная наука | Национальный расширенный диплом BTEC 3-го уровня. Курс предназначен для студентов, желающих продолжить обучение на курсах высшего образования в секторе прикладных наук до поступления на работу. Студенты будут изучать биологию, химию, физику, математику и современные научные вопросы.
Сколько уровней A в программе BTEC Applied Science?
Уровни 3 А
Что такое квалификация в области прикладных наук?
Эти профессиональные квалификации дают учащимся старше 16 лет практическое введение в науку.Охватываемые темы включают прикладные экспериментальные методы и науку в современном мире, проведение научных исследований и дополнительные разделы по биологии, химии и физике. …
Чем полезна прикладная наука?
Квалификация в области прикладных наук может привести к карьере в различных областях, включая судебную, медицинскую, лабораторную или промышленную науку, в зависимости от преподаваемых специализированных подразделений. Курс также обеспечивает переход к курсам высшего образования, таким как судебная химия, биологические науки или аудиология.
Что такое прикладная наука уровня 3?
Прикладная наука 3 уровня. В течение двухлетнего курса вы разовьете ряд практических навыков и теоретических знаний в области химических, биохимических и микробиологических лабораторных методов, генетики, физиологии и прикладной химии.
К чему может привести прикладная наука BTEC?
Например, изучение прикладной науки Btec может привести к таким программам, как:
- Диплом химика.
- Диплом по биохимии.
- Ученая степень в области пищевых продуктов.
- Диплом зоологии.
Могу ли я работать в аптеке с уровнем 3 по прикладной науке BTEC?
Национальный диплом Pearson BTEC 3-го уровня (первое обучение с сентября 2016 г.) — DD. Мы можем принять любую тему в BTEC. Если вы изучаете предмет BTEC по прикладным наукам, мы можем принять оценку B по химии.
Можете ли вы быть врачом, специализирующимся на науке BTEC?
Так что технически да, можно, но вероятность невелика, особенно с учетом конкуренции вокруг университетских мест.Другой вариант — учиться за границей, но тогда вам нужно будет получить сертификат, что может быть сложно с учетом текущих политических обстоятельств в Великобритании.
Можете ли вы заниматься медициной с BTEC Applied Science?
В дополнение к курсам Foundation и Gateway студенты, имеющие квалификацию BTEC, могут зарегистрировать пятое приложение в своей анкете UCAS, а другой путь к медицине можно получить через пятый вариант в своем заявлении.
Можете ли вы объединить биомедицинскую науку с прикладной наукой?
Чтобы работать ученым-биомедиком, вам потребуется степень бакалавра (с отличием), аккредитованная Институтом биомедицинских наук (IBMS).Некоторые квалификации 3-го уровня могут быть приемлемыми, например, диплом по прикладным наукам.
Принимают ли университеты BTEC для медицины?
В настоящее время мы не принимаем короткие курсы; тем не менее, квалификация BTEC уровня 2 является приемлемой (с отличием или выше) вместо одного GCSE.
Можете ли вы обойтись медициной без биологии и химии?
Почти каждая медицинская школа в Великобритании требует, чтобы абитуриенты изучали химию на уровне A2. Однако из этого правила есть несколько исключений.Даже если вы совсем не изучаете химию, еще не все потеряно! Некоторые университеты запрашивают либо химию, либо биологию, а также другие науки (как правило, физику или математику).
Можете ли вы делать лекарства, используя только химию?
Как уже упоминалось, химия просто необходима. химия, биология и математика или физика (или и то и другое) сделают все медицинские школы открытыми для вас. если вы не изучаете математику или физику, но изучаете химию и биологию, большинство из них останется открытым.
Может ли кто-нибудь стать врачом без биологии?
Сводка.Суд заявил, что, поскольку кандидаты прошли NEET 2018, нет смысла отказывать им в допуске. Студенты небиологического направления также могут изучать MBBS. В недавнем решении Высокий суд Раджастана постановил, что изучение биологии не является необходимым условием для продолжения MBBS.
Могу ли я стать врачом, если плохо разбираюсь в математике?
Привет, Гарри, ты определенно можешь стать врачом, не «хорошо разбираясь в математике». Большинство программ подготовки к медицине требуют, чтобы вы закончили около года математики, включая вычисления 1 и 2.Статистика также требуется для некоторых медицинских вузов. Физика также включает в себя математику, которую вам нужно будет закончить в течение года.
Могу ли я стать врачом, если плохо разбираюсь в науках?
Если вы плохо разбираетесь в естественных науках и математике, медицинская школа может быть очень плохим выбором. Если плохое знание научных и математических предметов обнаруживается в ваших оценках, медицинский вуз может принять решение за вас. Интересно, что медицинские школы не требуют много математики или естественных наук для поступления.
Можете ли вы стать врачом, если плохо разбираетесь в химии?
Вы, конечно, можете изучать медицину, если плохо разбираетесь в химии, но, может быть, вам сначала нужно заняться химией немного посложнее.
Вам нужна химия, чтобы стать врачом?
Требования к курсу для медицинской школы В большинстве медицинских школ требуются следующие курсы: Один год биологии с лабораторной работой. Один год общей химии с лаб. Один год органической химии с лабораторией.
Могу ли я поступить в медицинскую школу из-за плохого первого года обучения?
Студенты первого и второго курсов колледжей чаще всего решают бросить предварительную подготовку после одного или двух плохих семестров. Вот тогда их средний балл выглядит хуже всего.Если вы получите 3,0 в течение первого семестра, это будет ваш общий средний балл. [Понять причины, по которым студенты бросают медицинский вуз.]
Что вы будете делать, если плохо разбираетесь в химии?
Шагов, которые нужно предпринять
- Поговорите со своим инструктором. Это должно быть самое первое, что вы сделаете, потому что почти все варианты минимизации ущерба связаны с вашим учителем.
- Продолжайте делать домашнее задание.
- Продолжайте посещать лекции и лабораторные работы.
- Делайте заметки.
- Получите чужие заметки.
- Попробуйте другой текст.
- Проблемы с работой.
Два типа наук — Оксфордская стипендия
Страница из
НАПЕЧАТАНО ИЗ ОНЛАЙН-СТИПЕНДИИ ОКСФОРДА (oxford.universitypressscholarship.com). (c) Авторские права Oxford University Press, 2021. Все права защищены. Отдельный пользователь может распечатать одну главу монографии в формате PDF в OSO для личного использования. дата: 29 октября 2021 г.
- Глава
- (п.142) 8 Два типа науки
- Источник:
- Основные структуры реальности
- Автор (ы):
Колин Макгинн
- Издатель:
- Oxford University Press
DOI: 10.1093 / acprof19984110 / 97 0009
Естественная таксономия эмпирических наук разделит науки на три основные группы: физические науки (физика, астрономия, химия, геология, металлургия), биологические науки (зоология, ботаника, генетика, палеонтология, молекулярная биология, физиология) и психологические науки (психология, социология, антропология, возможно, экономика).Физика интересуется, например, электрической и магнитной силой; биология исследует функцию (и функционирование), например, сердца; а психология будет заниматься такими вещами, как зрительное восприятие. Эти более конкретные концепции — электромагнитная сила, сердце и зрение — иллюстрируют область эмпирической реальности, которую данная наука стремится понять. Это те виды концепций, вокруг которых построена соответствующая наука. В этой главе основное внимание уделяется природе этих понятий как когнитивных сущностей и тому, что их когнитивная природа говорит нам о науках, в которых они используются.В частности, его интересует, какими знаниями обладают при развертывании этих концепций. В этой главе предлагается владеть двумя очень разными видами знаний: одним в физических науках (дистанционное знание), а другим — в биологических и психологических науках (сокровенное знание).
Ключевые слова: физические науки, биологические науки, дистанционное знание, интимное знание
Для получения доступа к полному тексту книг в рамках службы для получения стипендииOxford Online требуется подписка или покупка.Однако публичные пользователи могут свободно искать на сайте и просматривать аннотации и ключевые слова для каждой книги и главы.
Пожалуйста, подпишитесь или войдите для доступа к полному тексту.
Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому заголовку, обратитесь к своему библиотекарю.
Для устранения неполадок, пожалуйста, проверьте наш FAQs , и если вы не можете найти там ответ, пожалуйста связаться с нами .
Базовые и прикладные исследования: 15 ключевых отличий
В зависимости от цели или полезности исследовательский подход может быть базовым или прикладным. В то время как фундаментальные исследования направлены на расширение знаний путем создания новых теорий и модификации существующих, прикладные исследования сосредоточены на предоставлении практических решений конкретных проблем путем анализа эмпирических данных.
У этих подходов есть несколько точек пересечения и отправных точек, и каждому исследователю важно понимать их эффективно.В этой статье мы подробно рассмотрим 15 основных различий между базовыми и прикладными методами исследования, а также выделим некоторые сходства между этими исследовательскими методологиями.
Что такое фундаментальные исследования?Фундаментальные исследования — это исследовательский подход, который является полностью теоретическим и направлен на улучшение или расширение базы знаний в определенной области исследования. Он фокусируется на «знании ради самого себя» и в первую очередь движется любопытством и необходимостью исследовать неизвестное.
Это также известно как фундаментальное или чистое исследование и представляет собой систематическое исследование, направленное на достижение лучшего и более детального понимания предмета или явления исследования, а не для решения конкретной проблемы.
Что такое прикладные исследования?Прикладные исследования направлены на поиск практических решений конкретной проблемы. Это форма исследования, которая влечет за собой ориентированные на решение вопросы в отношении явления, области исследования или предмета исследования, как правило, с использованием эмпирических методологий.
Во многих случаях прикладные исследования представляют собой план последующих исследований для фундаментальных исследований, поскольку они дополнительно исследуют результаты чистых или фундаментальных исследований, чтобы подтвердить эти результаты и применить их для создания инновационных решений конкретных проблем.
15 Различий между фундаментальными и прикладными исследованиямиПрикладные исследования — это исследовательская методология, которая создает практические решения конкретных проблем, в то время как фундаментальные исследования — это подход к исследованиям, направленный на расширение знаний в области исследования.Это означает, что прикладные исследования ориентированы на решения, а фундаментальные исследования — на конкретные знания.
Фундаментальные исследования направлены на расширение границ знаний путем создания новых теорий или изменения существующих. С другой стороны, прикладные исследования в первую очередь связаны с поиском решений проблем путем сбора и анализа эмпирических данных для получения достоверных результатов исследования.
Прикладное исследование в первую очередь определяется его направленностью на предоставление практического решения определенной проблемы, в то время как фундаментальное исследование в первую очередь определяется его направленностью на расширение знаний.Другими словами, фундаментальные исследования ориентированы на теорию, прикладные исследования — на практические.
Прикладные исследования носят практический характер и носят синтетический характер, в то время как фундаментальные исследования носят объяснительный и аналитический характер. Фундаментальные исследования ориентированы на конкретные решения и в первую очередь связаны с расширением знаний, а не с применением результатов исследований, которые находятся в центре внимания прикладных исследований.
- Преимущества фундаментальных исследований перед прикладными
Фундаментальные исследования приводят к получению новых знаний, а также расширяют существующие знания, в то время как прикладные исследования не приводят к получению новых знаний.Прикладные исследования сосредоточены только на применении знаний для решения существующих проблем, следовательно, они ориентированы на конкретные решения.
Результаты фундаментальных исследований были главным образом ответственны за прорывы в различных областях исследований, в то время как результаты прикладных исследований в первую очередь полезны для решения конкретных исследовательских проблем. Следовательно, фундаментальные исследования носят универсальный характер, в то время как прикладные исследования носят ограниченный характер.
- Преимущества прикладных исследований перед фундаментальными исследованиями
Прикладные исследования помогают организациям и отдельным лицам решать конкретные проблемы, в отличие от фундаментальных исследований, которые просто сосредоточены на расширении знаний без предоставления решений существующих проблем.Это, однако, не отменяет того факта, что результаты фундаментальных исследований полезны для предложения решений проблем.
В отличие от фундаментальных исследований, которые в некоторой степени субъективны по своему подходу, прикладные исследования — это объективный метод исследования. Обычно прикладные исследования беспристрастны, потому что они достигают результатов, подвергая эмпирические данные стандартизированным научным процедурам, и это делает их более действенным методом исследования.
В образовании прикладные исследования используются для улучшения методов преподавания и обучения путем предоставления практических решений педагогических проблем.С другой стороны, фундаментальные исследования используются в образовании для разработки новых педагогических теорий, объясняющих различное поведение учителей и учеников в учебной среде.
Примеры фундаментальных исследований в сфере образования:
- Как работает человеческая память?
- Как дети осваивают новые языки?
Примеры прикладных исследований в сфере образования:
- Исследование, направленное на формирование у студентов интереса к религиоведению.
- Исследование, направленное на улучшение взаимодействия учителей и учеников в классе.
Прикладные исследования помогают практикующим врачам и практикующим врачам разрабатывать основанные на фактических данных решения насущных проблем со здоровьем. С другой стороны, фундаментальные исследования помогают практикующим врачам получить представление о различных проблемах со здоровьем, таких как происхождение и симптомы заболеваний и инфекций, которые могут быть полезны при разработке лекарства от таких состояний.
Примеры фундаментальных исследований в области здравоохранения:
- Исследование вторичных симптомов вируса папилломы человека (ВПЧ).
- Исследование симптомов диареи.
Примеры прикладных исследований в области здравоохранения:
- Исследование для определения целебных свойств грибов.
- Исследование для определения побочных эффектов употребления алкоголя.
Прикладные исследования чрезвычайно полезны в промышленной психологии для поиска решений проблем, связанных с поведением на рабочем месте, организационной политикой и процессами найма сотрудников.Фундаментальные психологические исследования используются для понимания различных психологических состояний, чтобы лучше понять это поведение.
Примеры фундаментальных исследований в области психологии:
- Как возникают панические атаки?
- Каковы симптомы тревожного расстройства?
Примеры прикладных исследований в психологии:
- Какие варианты лечения тревожных расстройств?
- Какими способами можно повысить производительность труда сотрудников на рабочем месте?
Фундаментальные исследования также известны как чистые или фундаментальные исследования, потому что они ориентированы на конкретные знания, в то время как прикладные исследования также называются контрактными исследованиями, поскольку они в первую очередь направлены на решение конкретной проблемы.
Прикладные исследования полезны для поиска практических решений определенных проблем, в то время как фундаментальные исследования полезны для сбора новой информации о концепции, явлении или области исследования.
Фундаментальные исследования исследуют функции и особенности вновь открытых явлений с целью улучшения понимания этих концепций; он подпитывает научные и технологические инновации. Прикладные исследования, с другой стороны, помогают найти решения для улучшения конкретного состояния или создания новых технологий.
Фундаментальные исследования вызваны любопытством и необходимостью исследовать новые области знаний в различных областях. С другой стороны, прикладные исследования обусловлены необходимостью дать ответы на конкретные вопросы для решения проблемы.
Это означает, что прикладные исследования в первую очередь связаны с изучением эмпирических данных для получения ответов, в то время как в фундаментальных исследованиях исследователь изучает образцы данных, чтобы собрать о них больше информации. Такая информация улучшает качество знания предмета.
Фундаментальные исследования проводятся в контролируемой исследовательской среде, такой как лаборатория, в то время как концептуальные исследования проводятся в реальных условиях, которые не являются стерильными или ограниченными. Бесплодный исследовательский контекст в фундаментальных исследованиях позволяет исследователю строго наблюдать за поведением и характеристиками субъектов исследования.
В прикладных исследованиях, однако, исследователь позволяет зависимым и независимым переменным свободно взаимодействовать друг с другом в неограниченных условиях, когда могут вмешиваться другие переменные или третьи факторы.Это позволяет исследователю получить более широкий обзор проблемы исследования и прийти к обоснованным и практическим решениям.
Как правило, прикладные исследования более ограничены по объему по сравнению с фундаментальными исследованиями. Это связано с тем, что в отличие от фундаментальных исследований, которые могут быть применены к различным концепциям, прикладные исследования в основном сосредоточены на конкретном предмете, и его результаты исследования в первую очередь относятся к этому предмету.
Поскольку оно имеет дело с различными концепциями по разным предметам, фундаментальное исследование считается более универсальным методом исследования, чем концептуальное исследование.Фундаментальные исследования исследуют знания во многих измерениях с целью сбора новой информации и улучшения существующей совокупности знаний.
Фундаментальные исследования направлены на формулирование теорий, которые объясняют результаты исследований и в процессе улучшают совокупность знаний, в то время как прикладные исследования нацелены на получение результатов исследований, которые могут решить практические проблемы. Фундаментальные исследования сосредоточены на принципах и теориях, а прикладные исследования — на решениях.
Обычно фундаментальные исследования направлены на формулирование теорий и обобщений, которые объясняют концепцию, предмет или явление и являются универсально применимыми.С другой стороны, прикладные исследования или концептуальные исследования изучают эмпирические данные, чтобы согласовать свои выводы с конкретной проблемой.
После проведения прикладного исследования путем проверки эмпирических данных исследователь приходит к достоверным результатам или выводам, которые подтверждают или опровергают гипотезы исследования. Эти результаты обычно отвечают на конкретные исследовательские вопросы, то есть на причину прикладного исследования.
С другой стороны, конечной точкой фундаментальных исследований являются новые теории, новые измерения существующих теорий или новая информация, которая улучшает совокупность знаний.Результаты фундаментальных исследований напрямую не служат новаторскими решениями практических проблем.
Фундаментальные исследования носят теоретический характер, а прикладные исследования — практические. В этом смысле фундаментальные исследования генерируют теории и улучшают существующие теории с целью внесения вклада в существующий банк знаний.
Прикладные исследования, с другой стороны, носят практический и более описательный характер. Его больше интересует полезность и ценность результатов исследований с точки зрения их конечного использования, то есть того, как их можно использовать для решения существующих проблем и разработки инноваций.
Есть ли сходство между прикладными и фундаментальными исследованиями ?фундаментальные и прикладные исследования используют аналогичные процессы сбора данных для сбора соответствующих данных и достижения наиболее объективных результатов исследования. Обычно они используют качественные и количественные методы сбора данных, такие как интервью, анкеты, опросы и фокус-группы, для сбора информации и получения результатов исследования.
Результаты фундаментальных исследований часто служат основой прикладных исследований.
- Индуктивное и дедуктивное рассуждение
Основные и прикладные методы исследования используют как индуктивное, так и дедуктивное рассуждение для подтверждения исследовательских гипотез. В дедуктивном рассуждении исследователь переходит от идеи к наблюдению, тогда как в индуктивном рассуждении исследователь переходит от наблюдения к идее.
ЗаключениеИсследователям важно понимать сходства и различия между прикладными и базовыми методами исследования.Как подчеркивалось ранее, основное различие между прикладными и фундаментальными исследованиями — это цель исследования, то есть цель исследования.
Помимо цели исследования, прикладные и фундаментальные исследования также различаются в зависимости от результатов исследования, характера исследования и его контекста, если упомянуть лишь некоторые из них. Однако оба метода исследования используют аналогичные процессы сбора данных, включая наблюдение и интервью, для достижения объективных результатов.
фундаментальных наук в предложении
SentencesMobile
- В Чаринг-Кросс он разработал программу клинических и фундаментальных научных исследований.
- Из фундаментальных научных исследований и исследований на животных мы знаем, что это может работать.
- «Существует разрыв между фундаментальной наукой и клинической наукой», — сказал Чан.
- ВИНИТИ стал охватывать не только фундаментальные, но и прикладные науки.
- Здание фундаментальной науки о древесине в Хопкинсе названо в его честь.
- Курсы последипломного образования доступны по предметам фундаментальных наук и всем клиническим дисциплинам.
- Медицинский факультет состоит из восьми фундаментальных научных и 18 клинических отделений.
- Это часть непонимания нашим регионом важности фундаментальной науки.
- Среди них выделяются младший колледж Нараяни и институт фундаментальных наук Видван.
- Они утверждают, что фундаментальная наука, лежащая в основе новой политики, необоснованна.
- В предложении сложно увидеть фундаментальные науки.
- Функциональная МРТ оказалась чрезвычайно важной в клинических и фундаментальных науках.
- Новая школа создана для обучения различным ремеслам, а также фундаментальным наукам.
- Ученики средней школы должны изучать английский язык, математику, фундаментальные науки и историю.
- На протяжении 1980-х годов Балкомб и Бигг совместно работали над фундаментальной наукой о косатках.
- Членство состоит из всех основных специальностей, а также областей фундаментальной науки.
- Другие опасаются, что меры безопасности могут помешать достижениям в фундаментальной науке и технике.
- Мы не можем очень часто предсказать практическое применение фундаментальной науки,
- Если фундаментальная наука имеет значение, Британия также должна лидировать в Европе по патентам.