Фундаментальная наука — основа технического и общественного прогресса
По итогам 2019 г. заведующий кафедрой органической химии и технологии органических веществ (ОХ и ТОВ) доктор химических наук, профессор Андрей Артурович Фокин в очередной раз стал лидером нашего университета с публикационной активности.В размещенном на сайте КПИ списке «Авторы-ученые КПИ им. Игоря Сикорского, которые имеют индекс Хирша 5 и выше» его фамилия стоит первой. Там указано, что его работы цитировались 4463 раза, а его индекс Хирша составляет 34,тоесть, 34 публикации А.А.Фокина цитировались по меньшей мере 34 раза. С ним беседует наш корреспондент.
–Прежде всего хочется узнать, чем обусловлен ваш успех?
– Если проанализировать, которые ученые в Украине имеют высокие показатели цитируемости, то можно заметить, что все они работают в области фундаментальной науки. Наша кафедра тоже много лет занимается в основном фундаментальными исследованиями в области синтеза и изучения диамондоидов и родственных соединений.
Именно результаты фундаментальных исследований, те, которые углубляют наши знания и понимание природы, цитируются чаще. Все журналы, которые имеют импакт-фактор выше десяти, например, «Nature», «Science», «Cell», «Journal of the American Chemical Society», публикуют только результаты фундаментальных исследований и практически не публикуют прикладные работы. Прикладные исследования могут дать вам патенты, новые технологии, но почти никогда — высокие показатели цитируемости.
Хочу кое-что сказать о фундаментальной науке вообще. Мой учитель в области химии Пол Шлайер говорил, что заниматься фундаментальной наукой — это как вносить деньги на свой банковский счет, а заниматься прикладной наукой — это как снимать деньги со счета. Когда денег на счету нет, то снимать нечего. Думаю, смысл этих слов понятен. Ведь именно результаты фундаментальных исследований — открытие новых явлений, новых законов природы, получение неизвестных ранее веществ, изучение их свойств — становятся основой для разработки принципиально новых технологий, приборов и материалов.
И без новых фундаментальных знаний невозможно ожидать прорывных результатов в технике и технологии.
Сегодня многие понимают, что запас фундаментальных знаний (денег на счете) уже недостаточен для того, чтобы успешно развивать прикладные исследования. Вообще во всем мире выполнение фундаментальных исследований считают одной из главных задач университетов. А фундаментальные исследования это не только поиск гравитационных волн, фотографирование черных дыр или эксперименты в Большом адронном коллайдере. Это систематические и временами рутинные исследования в самых различных областях. И в развитых странах объемы финансирования фундаментальных исследований колоссальные. Например, годовой бюджет Национального научного фонда (NSF) США, что финансирует фундаментальные исследования, составляет около 8 млрд долларов. Годовой бюджет Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) — 3,5млрд долларов. A общая сумма расходов на научные исследования в развитых странах значительно выше. В США и Китае — более чем 500 млрд долл.
, В Германии — 300 млрд долл.
В Украине ситуация совсем другая. Вновь Национальный фонд исследований объявил на этот год конкурс проектов на общую сумму около 350 млн грн — чуть более 10 млн евро. Примерно такое финансирование получает ежегодно среднее подразделение ведущего западного университета, где отдельные гранты объемом 3-5 млн долларов не редкость. Еще один пример. Средний спектрометр ЯМР (ядерного магнитного резонанса) для рутинных исследований стоит примерно 1 млн евро. Такими спектрометрами на западе оснащены все кафедры или лаборатории, где выполняют исследования в области органической химии (а часто таких приборов несколько). И ни один импактный журнал не возьмет статью, где для нового органического соединения не приводятся спектры ЯМР … А на всю Украину таких устройств несколько, и они не в университетах. И как в таких условиях можно ожидать высокого уровня публикаций от украинских химиков
Естественно возникает вопрос: каким образом сотрудники нашей кафедры достигают высоких показателей цитируемости — на уровне кафедр западных университетов? Замечу, что согласно приказу о премировании научно-педагогических работников КПИ им.
Игоря Сикорского за публикации в 2019 году в изданиях, индексируемых в международных наукометрических базах данных Scopus и Web of Science, кроме меня, премии получили еще шесть сотрудников нашей кафедры: доценты И.А.Левандовский, Т.С.Жук, Ю.В .Рассукана; ассистент А.В.Гайдай, младшие научные сотрудники С.М.Васильева и Е.Ю.Жигадло. У нас есть еще несколько преподавателей, которые имеют индекс Хирша намного выше 5 — доценты К.Д.Бутова и В.М.Родионов, ст.н.с. П.А.Гунченко. Кстати, у меня немного совместных статей с названными сотрудниками — они работают вполне самостоятельно.
Высокие показатели цитируемости мы имеем благодаря сотрудничеству с западными партнерами. Мы выполняем совместные исследования, по результатам которых публикуем совместные статьи. Имея современное оборудование, зарубежные партнеры снимают для нас спектры, исследуют свойства полученных нами молекул; наши студенты и аспиранты по обмену работают в их самых современных лабораториях. Благодаря соглашению о сотрудничестве я имею возможность выполнять расчеты в области компьютерной химии в суперкомпьютерном центре Университета Франкфурта.
Сотрудничество с западными партнерами — это единственная для нас возможность развивать фундаментальную науку на должном уровне.
– В какой именно области органической химии вы работаете?
– На нашей кафедре много лет существует научная школа с химии каркасных алмазоподобных соединений — диамондоидов, основы которой в 60-х гг. прошлого века заложил тогдашний заведующий кафедрой проф. Ф.М.Степанов. Затем эти исследования продолжил его преемник проф. А.Г.Юрченко, а сейчас продолжаем мы. В основном мы используем каркасные соединения как модели для фундаментальных исследований в области органической и физической химии. Ряд наших работ уже упоминается в учебниках по органической химии, например, в знаменитом учебнике Марча «March’s Advanced Organic Chemistry».
В свое время нам удалось найти зарубежных партнеров, которые заинтересовались нашими исследованиями, нашими соединениями и их свойствами и начали исследовать возможность их практического применения в различных областях — наноэлектронике, механохимии, разработке лекарственных средств, но, опять же, на фундаментальном уровне.
– Можете привести какие-то примеры исследований?
– Например, нам удалось рассчитать методами компьютерной химии, а затем синтезировать молекулы с рекордно большими значениями длины связи углерод-углерод (С-С) — 0,171 нм против типичных 0,154 нм. Интересно, что полученные соединения оказались стабильными при повышенных температурах, как оказалось, за счет слабых Ван-дер-ваальсовых сил. Об этом опубликовали статью в журнале «Nature». В области механохимии открыли новый эффект поведения молекул на поверхности металла, где благодаря наличию жесткого диамондоидного фрагмента нам удалось сконструировать «молекулярную наковальню». И снова об этом была статья в «Nature».
Изучали свойства самоассоциированных монослоев некоторых диамондоидов на поверхности металлов. В некоторых случаях получали негативное электронное родство материала, что может найти применение в электронных эмиттерах. Об этом вышла статья в «Science».
Мы также работали над включением невуглеродных атомов (азота, фосфора, серы) в каркас диамондоидов.
В результате получили наноалмазы с очень сильными магнитными свойствами. Их можно применять в томографии для повышения разрешения томографов.
Замечу, что во всех этих исследованиях мы сначала рассчитали методами компьютерной химии свойства молекул, которые собирались синтезировать, затем их получали и исследовали. Мы так действуем всегда — сначала расчеты, затем синтез и изучение свойств. Это дает возможность сэкономить много средств, так как дорожает все, кроме компьютерного времени.
Основные результаты фундаментальная наука может дать только при условии объединения усилий исследователей в различных сферах. Мы работаем с физиками, математиками, биологами, спектроскопистами, медиками. И только в условиях такого сотрудничества можно рассчитывать на по-настоящему новый результат, который будет интересным для широкого круга ученых. Именно последний фактор и определяет, примут вашу статью в хороший журнал или нет.
– Как ваши студенты приобщаются к исследованиям?
– Несомненным является то, что глубокую фундаментальную подготовку может получить только тот студент, который приобщается к научным исследованиям высокого уровня, мирового класса.
И мы стараемся это делать. Как я уже говорил, студенты нашей кафедры обучаются в зарубежных университетах по программам академического обмена. Некоторые получают двойные дипломы.
В то же время, мы сталкиваемся с некоторыми негативными последствиями реформы образования. Поскольку уровень подготовки наших бакалавров очень высокий, то многие из них легко вступают в магистратуру зарубежных университетов. Так, в прошлом году из девятнадцати бакалавров семь продолжили обучение в университетах Чехии, Испании, Кореи … Это, безусловно, связано с тем, что по окончании таких университетов есть больше шансов найти работу по специальности с приличной оплатой.
Еще одна проблема. Министерство образования и науки Украины приняло решение о том, что в нашем университете, как техническом, должна быть только аспирантура по технологии, но не по химии. В результате мои аспиранты будут защищать диссертации в Институте органической химии НАН Украины и сдавать там отдельные экзамены. Понятно, что это дополнительное общее препятствие для развития фундаментальной науки в нашем университете.
В целом отмечу, что мне все труднее убеждать хороших студентов оставаться учиться и работать в Украине. И это — еще один повод для тревоги за будущее фундаментальной науки в нашей стране.
фундаментальная и прикладная наука: взаимосвязь, различия
Вначале наука развивалась как фундаментальная. Разделение же науки на фундаментальную и прикладную произошло в середине 20 века. Обе части науки тесно взаимосвязаны и различие между ними минимальное, так как они взаимозависимы. Приведенные примеры показывают значимость фундаментальных и прикладных исследований в благосостоянии общества…
Приветствую, дорогой читатель! Спасибо, что проявил интерес к моему дневнику. Как известно, истина рождается в споре. А какое придается ей значение в науке? В этой статье я расскажу вам о различиях и взаимосвязи фундаментальной и прикладной наук.
После окончания военной академии связи по воле случая открылась возможность прикоснуться к научной деятельности. На протяжении десятка лет по роду работы в Мытищинском НИИ связи Министерства обороны пришлось воочию увидеть, с чем сталкивается фундаментальная и прикладная наука.
Чернышевский в своем изречении недалек был от истины: «…чем больше знакомишься с наукой, тем больше любишь ее», и его слова оказались не в разрезе с моими убеждениями. Научная деятельность рука об руку идет с фантазией, которая является одной из движущих сил. Но в то же время Томас Гексли уверенно предупреждал, что уродливые факты убивают красивые гипотезы.
Научные исследования хороши тем, что склонны к парадоксам, заставляют шагать вместе со временем, пополнять и обновлять свои знания в разных направлениях. Они связаны с активной деятельностью, вносящую свежую струю в обыденную жизнь, и не позволяют останавливаться на достигнутом уровне.
В своих субъективных рассуждениях хочется без замысловатых слов коснуться некоторых сторон научной проблемы. Допускаю, что они не претендуют на полноту, и кто-то с ними может не согласиться, но, как говорят, сколько людей, столько и мнений.
Содержание
- Фундаментальная и прикладная наука — взаимосвязь и взаимозависимость
- Чем фундаментальная наука отличается от прикладной
- Исторические изменения в фундаментальной и прикладной науке
- Вывод
ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ НАУКА — ВЗАИМОСВЯЗЬ И ВЗАИМОЗАВИСИМОСТЬ
Что такое фундаментальная и прикладная наука? Под наукой в первую очередь подразумевается система специальных знаний.
Принято ее деление на прикладную и фундаментальную, которое началось еще с античных времен, но в разные периоды использовались различные критерии.
Научная деятельность долгое время развивалась в фундаментальном направлении, когда проводились исследования с целью получения знаний о явлениях и законах мироздания для выяснения истины.
В фундаментальных исследованиях разрабатываются базовые концепции, как основание прикладной науки. Теоретические знания характеризуются приведением полученных научным поиском фактов окружающего мира в непротиворечивую систему.
Когда же отсутствует прямая взаимосвязь фундаментальных знаний с практикой, то такая стыковка принадлежит прикладным исследованиям. Они дополняют и подтверждают полученные фундаментальные знания, используя их в реализации практических целей.
Отсюда очевидно, что фундаментальная и прикладная наука – это учения, обладающие тесной взаимозависимостью.
Ученых первого направления в «чистом виде» интересует истина, подразумевающая теоретические и экспериментальные исследования. Они не предполагают даже, какая польза из полученного познания будет извлечена.
Что значит “прикладная наука”? В прикладных науках, называемых также отраслевыми, исследователи нацелены на получение знаний и открытий, имеющих непосредственную ориентацию на практические цели и решение технических проблем. Им присуща разработка новых инновационных технологий, повышающих уровень жизни людей, обеспечивающих безопасность страны, личности и т.д.
Некоторые разделы научных исследований с развитием и углублением познания утрачивают свою фундаментальность. На смену им приходят новые теории, которые многогранно и полнее раскрывают наблюдаемые явления и события.
Постановка вопроса о принадлежности науки к фундаментальной или прикладной в современных условиях не совсем корректна. С одной стороны при исследованиях нередко появляются практические цели, а с другой стороны воплощение прикладных знаний способствует фундаментальным открытиям.
Прогресс науки заключается в том, что она без чувства сожаления разрушает ранее тщательно построенное ею здание. Под фундаментальной наукой понимается в первую очередь познание мира. Так, например, Коперник превратил в прах аксиому, что Солнце движется вокруг Земли, но старые истины не так-то легко уходят со сцены.
Макс Планк отмечал, что новая истина одерживает верх не после переубеждения ее противников, а лишь когда они вымирают, поэтому свои надежды на прогресс он отдавал более молодому поколению.
В научной деятельности, как и в обычной жизни, можно выделить два подхода к рассматриваемому явлению или событию, истинность которых определяется в процессе споров и дискуссий. Одна из крайних точек зрения опирается на авторитеты, а другая на здравый смысл.
Афоризм Козмы Пруткова гласит: «Зри в корень и подвергай все сомнению». Однако в угоду авторитетной точки зрения нередко лживые утверждения в фундаментальных познаниях автоматически перекочевывают из одного источника в другой.
Бездумное следование авторитетной точке зрения и пренебрежение здравым смыслом во многом граничат с обыкновенным шарлатанством. В этом случае слепо навязываются обманчивые идеи.
Наш мир такой многогранный, и если утверждать, что человек произошел от обезьяны, то вас непременно будут считать дарвинистом, а если предполагать, что человек – творение внеземного разума, то вы угодите в лагерь церковников. Поэтому и голова нам дана не для того, чтобы шапку носить.
Отсюда очевидно, что путь к истине в фундаментальной науке тернистый и на нем встречается довольно много «подводных камней». В отраслевых областях научных исследований ситуация не лучше, а засилье авторитетов негативно отражается на практических разработках.
В.И.Ленин подчеркивал, что, берясь за решение частных вопросов, неминуемо бессознательно для себя на каждом шагу придется натыкаться на общие вопросы. Поэтому прикладные знания находят свое отражение на практике, но изначально используют резервы исследований.
При этом нередко также возникают научные споры, которые выносятся на всеобщее обсуждение. Благодаря коллективной мысли определяется оптимальное практическое направление.
Так, показательным примером, относящимся к прикладной науке в области связи, может быть дискуссия о выборе направления преобразования и передачи аналогового сигнала в цифровом виде. Существовало два варианта: вокодерный и импульсный.
Импульсное преобразование сигнала ранее было предсказано Котельниковым в своей известной теореме, но такой метод требовал широкой полосы частот. В отличие от послевоенного времени тогда это теоретическое предсказание перетекало уже в практическую область.
Имеющаяся новая аппаратура и перспективная элементная база создавали предпосылки к импульсному преобразованию сигнала. В конечном итоге оно одержало верх, так как отличается многими достоинствами.
Благодаря спутниковой связи на основе цифрового сигнала стали доступны объекты, находящиеся в сложной рельефной местности.
Области использования цифрового сигнала не поддаются перечислению, включая, в том числе, измерительные приборы и цифровое телевидение.
Теперь, пользуясь сотовыми телефонами, как плодами прикладной науки, мы не задумываемся о методе преобразования аналогового сигнала. Нас вполне устраивает отличная связь, доступ к интернету и хорошо разборчивая речь.
Напоследок хочется отметить, что исследования создают питание из идей научным познаниям, а прикладные питают технику и производство. Однако нужна незаурядная смелость и настойчивость, чтобы фундаментальная и прикладная наука в меньшей степени зависели от признанных авторитетов. В то же время, принятие судьбоносных решений в этой области зависит не от большинства, поэтому, кто окажется на высоте, мы нередко узнаем лишь в конце пути.
ЧЕМ ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ПРИКЛАДНОЙ
На протяжении всего исторического развития человек постоянно находится в поиске. Он подталкивает людей к использованию разных методов и форм познания окружающего мира.
Наука является одним из таких средств, так как позволяет познать законы природы и существования.
Отношение к фундаментальным знаниям, как к привилегированным, сохранилось еще со Средневековья, и они символизировали статус умственного труда, каким занимались монахи и высшие сословия.
К физическому труду они обращались только по мере необходимости, а в античный период он вообще считался уделом рабов. Изначально в сферу исследований входило естествознание.
А прикладные изыскания характерны для середины 20 века, поэтому принято деление науки на прикладную и фундаментальную. Первая оказывает влияние на наш образ жизни, а вторая на наш образ мыслей.
Фундаментальную науку часто называют еще академической, так как она получает свое основное развитие в академиях и в университетах. Отсюда очевидно, что фундаментальные исследования отличаются от прикладных главным образом государственным источником финансирования.
Название отраслевых наук говорит само за себя, потому что они финансируются промышленностью.
Но также есть и другие отличия фундаментальной и прикладной наук. К другим отличиям можно отнести такие:
- Главная функция академического познания гносеологическая, то есть познавательная, которая вытекает из собственных проблем.
- Фундаментальной науке характерно чисто теоретическое направление, а прикладные исследования имеют практическую составляющую.
- Академические знания могут быть объяснены как исследования, расширяющие уже существующую базу. В отраслевой науке же намечаются исследования, способствующие реализации насущных проблем.
- По применению фундаментальные исследования более универсальны, тогда как прикладные привязаны к определенной задаче, решение которой вызвано потребностями.
- В основную задачу фундаментальных исследований включено развитие научных знаний и прогнозов, в то время как в прикладных изысканиях делается на развитие техники не без помощи фундаментальных исследований.
- Главная цель, преследуемая исследованиями добавить долю знаний к уже имеющейся базе, а прикладная научная деятельность нацелена не на открытия, а на поиск решения насущной проблемы, то есть что-то изобрести.
- Академические и прикладные научные знания различаются методологией и направлением исследований, имея различные подходы и отображение социальной реальности
Между двумя составными частями научного направления отсутствует ярко выраженная граница, так как такое разделение относительное, и оно по сей день оспаривается некоторыми исследователями.
Не совсем оправдан и подход, когда новые знания относят к фундаментальной науке, а для прикладных исследований отводят участь их практического применения. Здесь явно просматривается подмена результата и цели.
Так как нередко новые познания достаются вследствие прикладных исследований, а открытие новых технологий вытекает из фундаментальных знаний. Разные точки зрения решения этой проблемы характеризуются следующим:
- Несмотря на фундаментальные истоки, современные научные знания все больше склоняются к прикладной области, доля которой выше 80%.
- В 20 веке определяющим направлением получения знаний стало не стремление к познанию истины и любознательность, а прикладная ценность, то есть познание деятельности в мире.
- Приоритет отраслевых познаний и исследований естественно наблюдается, но утверждение, что они преобладают беспочвенно.
- Фундаментальная наука и прикладная не могут поглотить одна другую, так как отношениям между ними присущ диалектический характер.
- Исследование данной проблемы зависит от предметной и уровневой структуры развития научных знаний, существования их видов, целевой ориентации и др.
В конечном итоге фундаментальная и прикладная наука различаются своим соотношением в конкретно-исторических условиях и практически не поддаются калькуляции.
Так, доля фундаментальных исследований, наряду с социальной поддержкой, медициной, культурой, содержанием армии в строках бюджета государства во многом определяют лицо общества.
ИСТОРИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И ПРИКЛАДНОЙ НАУКЕ
В течение длительного периода времени в нашей стране фундаментальные и прикладные исследования противопоставлялись друг другу. Из-за этого образовалась громадная пропасть между наукой и практикой, которая не замедлила негативно отразиться на экономике государства.
Предпринимаемые слабые потуги по ликвидации «ножниц» между производством средств тяжелой промышленности и товаров народного потребления оказались малоэффективными, и экономика, да и страна в целом впали в застойный период.
На этой волне появилось немало доморощенных экспертов и знатоков, увидевших панацею от всех бед в переходе экономики на рыночную структуру вместо планового ведения хозяйства. Грянувшая пресловутая перестройка расколола общество на мизерную кучку богатых и огромную массу людей, влачащих нищенское существование.
Прорабы перестройки с новым мышлением, шоковой терапией, приватизацией и другими многими вещами, трудно воспринимаемыми простыми людьми, добились своих целей, а последующий развал СССР окончательно поставил жирную точку.
Новоиспеченным нуворишам нужна была сиюминутная выгода, а не заинтересованность в возрождении крепкой и сильной экономики. Поэтому под благовидным предлогом волчеризации громадные стратегические резервы государства, ресурсы и недра с полезными ископаемыми, принадлежащие народу, в один миг были растащены по национальным и частным квартирам.
Нувориш – это человек низкого сословия, который быстро разбогател на спекуляциях. К сожалению, таких малограмотных богачей-выскочек во время перестройки было очень много.
Это значит, что фундаментальная наука, как инородный предмет рынка, не приносящий в одночасье прибыли, практически была отлучена от финансирования и впала в коматозное состояние. С этого времени и в более поздний период в нашей стране наблюдается резкое падение престижности и эффективности отраслевой науки.
Если острые проблемы фундаментальных научных исследований частично находятся в поле зрения руководства государства и под влиянием РАН как-то еще обсуждаются, то прикладная наука по большей части оказалась сброшенной с колеи и оказалась на задворках. Далеко не радужное состояние дел в научной сфере наводит на мысль, что научные знания не нужны нашему государству и обществу.
Мощным толчком к разрушению устоев научной деятельности стала раздробленность ее фонда. Так, на базе научных центров и учреждений, занимающихся исследованиями, образовалось великое множество мелких полукустарных мастерских, производящих чайники.
По причине их убогости невостребованные уникальные технологии оказались на свалке, а дорогостоящее оборудование пошло под пресс и на металлолом. Наглядным примером может служить НИИ АА.
Когда-то престижное предприятие и не только в нашей стране политикой псевдо-рыночной экономики доведено до плачевного состояния. Аналогичная участь постигла и другие наукограды, вплоть до того, что многие прекратили свое физическое существование.
По этой причине свертывания мощной промышленности основной цвет нашей научной мысли в лице ее сотрудников вынуждены покинуть страну и предлагать свои услуги на Западе или в лучшем случае превратиться в мелких торгашей.
В постперестроечный период идеал «золотого тельца» становится превалирующим, поэтому изначально мысль молодых людей направлена на поиск легкого заработка. Подрастающее поколение со школьной скамьи впитывает отвращение к физическому труду и приобретению глубоких знаний.
В то же время молодые люди твердо усваивают два арифметических действия: отнимание и деление.
Конечно, рыбу легче ловить в мутной воде и эти действия оказываются более востребованными на стихийно сложившемся рынке.
О каком воспроизводстве кадров для научной сферы можно говорить, когда наравне со сложившимся общественным мнением мизерная зарплата попросту отталкивает приток свежих сил. А из каких источников взять средства?
Особо критическая ситуация складывается в академических учреждениях, где показатель среднего возраста сотрудников превысил 50 лет. Подавляющая часть пожилых научных сотрудников не в состоянии работать с полной отдачей сил.
В ряде случаев и не хотят, но не покидают службу, так как современный размер пенсии желает лучшего. Они являются последней опорой научного течения, но безысходность указывает на то, что остановившиеся часы тоже показывают правильное время, однако два раза в сутки.
Промышленности как таковой и высоко технологических отраслей не существует, а еле теплящиеся остатки находятся на грани выживания.
Частный бизнес считает нерентабельным ощутимые пожертвования ради научного процесса и получается, что одеяльце-то короткое, а им хочется прикрыть и ноги и голову.
С другой стороны, процветающие протекционизм, коррумпированность и непомерно раздутый штат персонала за счет контролирующих работников разного ранга становятся ощутимой преградой для карьеры подающих надежды научных сотрудников. Отсюда наблюдается текучесть и существенный отток молодых кадров, которые не в состоянии отыскать область приложения своих знаний.
О последних исторических изменениях в фундаментальной и прикладной науке можно рассуждать до бесконечности, но высказывание о том, что мертво умереть не может, наилучшим образом характеризует этот процесс. РАН причинами серьезного отставания российских научных знаний считает:
- недостаточное финансирование замораживает многие разработки и является причиной оттока перспективных сотрудников;
- осязаемую прибыль приносят только прикладные исследования, поэтому частный бизнес против вложения средств в фундаментальную научную деятельность;
- склонность частного бизнеса к зарубежным поставкам, нежели к отечественным заказам;
- изношенность научного оборудования превышает все допустимые сроки;
- бюрократизм не создает благоприятной обстановки для научной процесса и др.
ВЫВОД
Таким образом, фундаментальная и прикладная наука представляют единое целое, и между ними существует тесная взаимосвязь. Основное различие наблюдается только в источниках финансирования, а в других направлениях взаимозависимость является главной чертой.
Основная роль в поддержке фундаментальных исследований, связанных с теорией, принадлежит государству. Направление практических исследований в прикладной науке в основном зависит от решаемых насущных задач и определяется отраслями народного хозяйства.
А как вы относитесь к результатам перестройки и состоянию научного процесса на данный момент? Считаете ли профессию ученого престижной? Ответьте, пожалуйста, в комментариях. Мне будет интересно узнать ваше мнение.
P.S. Свое сложившееся мнение к затронутой проблеме не вправе кому-либо навязывать. По отдельным моментам у каждого существует свое суждение, которое может быть диаметрально противоположным. Поэтому надеюсь найти поддержку или несогласие с отдельными деталями, что само собой естественно.
P.P.S. Инвестирование в себя, в свои знания и навыки создает гарантию надежного заработка из дома. В рассылке barabyn.ru/wp рассматриваются профессии, благодаря которым дополнительный доход из сети становится реальным.
Cм. также
< < < Назад <- <- <- <- <- <- <- <- <- <- <- <- -> -> -> -> -> -> -> -> -> -> -> -> Вперед > > >
Фундаментальные и прикладные науки | Биология для неспециалистов I
Результаты обучения
- Описать цели фундаментальной и прикладной науки
Последние несколько десятилетий в научном сообществе ведутся споры о ценности различных видов науки. Стоит ли заниматься наукой просто ради получения знаний, или научные знания имеют ценность только в том случае, если мы можем применить их для решения конкретной проблемы или улучшения нашей жизни? Этот вопрос фокусируется на различиях между двумя типами науки: фундаментальной наукой и прикладной наукой.
Фундаментальная наука или «чистая» наука стремится расширить знания независимо от краткосрочного применения этих знаний. Он не ориентирован на разработку продукта или услуги, представляющих немедленную общественную или коммерческую ценность. Непосредственной целью фундаментальной науки является знание ради знания, хотя это не означает, что в конечном итоге оно не может привести к применению.
Напротив, прикладная наука или «технология» направлена на использование науки для решения реальных проблем, что позволяет, например, повысить урожайность, найти лекарство от конкретной болезни или спасти животных, которым угрожает опасность. стихийным бедствием. В прикладной науке проблема обычно определяется для исследователя.
Некоторые люди могут воспринимать прикладную науку как «полезную», а фундаментальную науку как «бесполезную». Вопрос, который эти люди могут задать ученому, выступающему за приобретение знаний, будет звучать так: «Зачем?» Однако внимательное изучение истории науки показывает, что базовые знания привели к множеству замечательных применений, имеющих большое значение.
Многие ученые считают, что перед разработкой приложения необходимо иметь базовое понимание науки; поэтому прикладная наука опирается на результаты, полученные с помощью фундаментальной науки. Другие ученые считают, что пора отходить от фундаментальной науки и вместо этого искать решения актуальных проблем. Оба подхода действительны. Это правда, что есть проблемы, которые требуют немедленного внимания; однако немногие решения были бы найдены без помощи знаний, полученных благодаря фундаментальной науке.
Один из примеров того, как фундаментальная и прикладная наука могут работать вместе для решения практических задач, произошел после того, как открытие структуры ДНК привело к пониманию молекулярных механизмов, управляющих репликацией ДНК. Нити ДНК, уникальные для каждого человека, находятся в наших клетках, где они дают инструкции, необходимые для жизни. Во время репликации ДНК создаются новые копии ДНК незадолго до деления клетки с образованием новых клеток. Понимание механизмов репликации ДНК позволило ученым разработать лабораторные методики, которые сейчас используются для выявления генетических заболеваний, выявления лиц, находившихся на месте преступления, и установления отцовства.
Без фундаментальной науки маловероятно существование прикладной науки.
Рис. 1. Проект «Геном человека» — это 13-летняя совместная работа исследователей, работающих в различных областях науки. Проект был завершен в 2003 году. (Источник: Программа генома Министерства энергетики США)
Другим примером связи между фундаментальными и прикладными исследованиями является проект «Геном человека», исследование, в котором каждая человеческая хромосома была проанализирована и нанесена на карту для определения точную последовательность субъединиц ДНК и точное расположение каждого гена. (Ген — это основная единица наследственности; полная коллекция генов человека — это его геном.) Другие организмы также изучались в рамках этого проекта, чтобы лучше понять хромосомы человека. Проект «Геном человека» (рис. 1) основывался на фундаментальных исследованиях, проведенных с нечеловеческими организмами, а затем и с геномом человека. В конечном итоге важной конечной целью стало использование данных для прикладных исследований в поисках лекарств от генетически связанных заболеваний.
В то время как исследования как в фундаментальной, так и в прикладной науке обычно тщательно планируются, важно отметить, что некоторые открытия делаются по счастливой случайности, то есть благодаря счастливой случайности или счастливому сюрпризу. Пенициллин был открыт, когда биолог Александр Флеминг случайно оставил открытой чашку Петри с бактериями Staphylococcus . Нежелательная плесень выросла, убивая бактерии. Плесень оказалась Penicillium , и был открыт новый антибиотик. Даже в высокоорганизованном мире науки удача — в сочетании с наблюдательным и любопытным умом — может привести к неожиданным прорывам.
Отчет о научной работе
Независимо от того, является ли научное исследование фундаментальной наукой или прикладной наукой, ученые должны делиться своими открытиями, чтобы другие исследователи могли расширять и развивать свои открытия. Коммуникация и сотрудничество внутри и между поддисциплинами науки являются ключом к продвижению научных знаний.
По этой причине важным аспектом работы ученого является распространение результатов и общение с коллегами. Ученые могут обмениваться результатами, представляя их на научном собрании или конференции, но такой подход может охватить лишь ограниченное число присутствующих. Вместо этого большинство ученых представляют свои результаты в рецензируемых статьях, которые публикуются в научных журналах. Рецензируемые статьи — это научные статьи, которые рецензируются коллегами или коллегами ученого. Эти коллеги являются квалифицированными специалистами, часто экспертами в той же области исследований, которые судят о том, подходит ли работа ученого для публикации. Процесс рецензирования помогает гарантировать, что исследование, описанное в научной статье или заявке на получение гранта, является оригинальным, значимым, логичным и тщательным. Предложения о грантах, которые представляют собой запросы на финансирование исследований, также подлежат экспертной оценке. Ученые публикуют свои работы, чтобы другие ученые могли воспроизвести свои эксперименты в аналогичных или других условиях, чтобы расширить результаты.
Экспериментальные результаты должны согласовываться с выводами других ученых.
Многие журналы и популярная пресса не используют систему рецензирования. В настоящее время доступно большое количество онлайн-журналов с открытым доступом, журналы со статьями, доступными бесплатно, многие из которых используют строгие системы рецензирования, но некоторые из них этого не делают. Результаты любых исследований, опубликованных на этих форумах без рецензирования, ненадежны и не должны служить основой для другой научной работы. В одном из исключений журналы могут разрешить исследователю цитировать личное сообщение другого исследователя о неопубликованных результатах с разрешения цитируемого автора.
Попробуйте
Внесите свой вклад!
У вас есть идеи по улучшению этого контента? Мы будем признательны за ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
1.5: Фундаментальные и прикладные науки
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 2934
Зачем нам изучать тропический лес?
Некоторые ученые изучают проблемы, которые, кажется, очень мало влияют на нашу жизнь.
Например, ученые работают над описанием всех видов растений и животных в тропических лесах. Какова цель? Многие из наших лекарств производятся из растений и животных тропических лесов. Итак, какие лекарства еще не были открыты? Возможно, появятся новые лекарства от болезней, которые еще предстоит найти. Это пример того, как наука может применяться в нашей жизни.
Фундаментальные и прикладные науки
Наука может быть «основной» или «прикладной». Цель фундаментальной науки состоит в том, чтобы понять, как устроены вещи — будь то отдельная клетка , организм, состоящий из триллионов клеток, или целая экосистема . Ученые, работающие над вопросами фундаментальной науки, просто стремятся расширить знания человека о природе и мире вокруг нас. Знания, полученные в результате изучения разделов наук о жизни, в основном относятся к фундаментальным наукам.
Фундаментальная наука является источником большинства научных теорий.
Например, ученый, который пытается выяснить, как организм вырабатывает холестерин или что вызывает конкретное заболевание, занимается фундаментальной наукой. Это также известно как фундаментальные исследования . Дополнительными примерами фундаментальных исследований могут быть изучение того, как глюкоза превращается в клеточную энергию, или определение того, как повышенный уровень глюкозы в крови может быть вредным. Изучение клетки (клеточная биология), изучение наследственности (генетика), изучение молекул (молекулярная биология), изучение микроорганизмов и вирусов (микробиология и вирусология), изучение тканей и органов (физиология) — все это типы фундаментальных исследований, и все они дали много информации, которая применяется к людям и здоровью человека.
Прикладная наука использует научные открытия, такие как фундаментальные исследования, для решения практических задач. Например, медицина и все, что известно о том, как лечить пациентов, является прикладной наукой, основанной на фундаментальных исследованиях (рисунок ниже).
Врач, вводящий лекарство для снижения уровня холестерина, является примером прикладной науки. Прикладная наука также создает новые технологии, основанные на фундаментальной науке. Например, проектирование ветряных мельниц для использования энергии ветра является прикладной наукой (рисунок ниже). Однако эта технология опирается на фундаментальную науку. Изучение ветров и путей миграции птиц помогает определить наилучшее место для ветряных мельниц.
Резюме
- Фундаментальная наука, такая как понимание того, как работают клетки, представляет собой исследование, направленное на понимание фундаментальных проблем.
- Прикладная наука, такая как медицина, представляет собой применение базовых научных знаний для решения практических задач.
- Прикладная наука использует и применяет информацию, полученную с помощью фундаментальной науки.
Узнать больше
Используйте приведенные ниже ресурсы, чтобы ответить на следующие вопросы.
Узнайте больше I
- Базовые и прикладные исследования на http://www.sjsu.edu/people/fred.prochaska/courses/ScWk170/s0/Basic-vs.-Applied-Research.pdf.
- Что такое фундаментальные исследования? Приведите два примера фундаментальных исследований.
- Что такое прикладные исследования? Приведите два примера прикладных исследований.
- Какая связь между фундаментальными исследованиями и прикладными науками?
- Почему некоторые ученые считают, что необходимо уделять больше внимания прикладным наукам?
Подробнее II
- Реинвестирование в фундаментальные исследования на http://www.youtube.com/watch?v=NHjrMtECVo0 (3:58)
- Как фундаментальные биомедицинские исследования могут привести к повышению квалификации врачей?
- Что такое БМПЕР? Его открытие произошло в результате фундаментальных или прикладных исследований? Объясните свои рассуждения полностью.
