[ «ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Для студентов БГУ СОСТАВИТЕЛИ: Н.К. Кисель – доцент кафедры философии и методологии науки факультета философии и социальных наук Белорусского ...»
Можно говорить о том, что сегодня открытия в биологии определяют развитие всего естествознания. Именно поэтому современная научная картина мира невозможна без биологических знаний. Более того, биология становится тем основанием, на котором формируются новые мировоззренческие принципы, определяющие самосознание человека.
В своем развитии биология прошла длительный и трудный путь, включающий в себя три наиболее крупных этапа, принципиально различающихся между собой своей главной идеей: 1) период систематики, 2) эволюционный период и 3) период физикохимической (или экспериментальной) биологии. Отмеченные периоды не имеют между собой четких временных границ, так же как и не имеют резких переходов.
В структуре современного биологического знания сегодня насчитывается более пятидесяти частных научных дисциплин: ботаника, зоология, генетика, молекулярная биология, анатомия, морфология, цитология, биофизика, биохимия, палеонтология, эмбриология, экология и др. Данное многообразие объясняется, главным образом, сложностью основного объекта биологических исследований — живой материи.
Структуру биологии как науки можно рассматривать с точки зрения объектов, свойств, уровней организации живого, основных этапов и биологических парадигм.
По о б ъ е к т а м исследования биологию подразделяют на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию, антропологию.
По с в о й с т в а м и проявлениям живого существует следующая классификация биологических дисциплин: эмбриология — наука, изучающая зародышевое (эмбриональное) развитие организмов; физиология — наука о функционировании организмов; морфология — наука о строении живых организмов; экология — наука об образе жизни сообществ растительного и животного мира, их взаимосвязях с окружающей средой;
генетика — наука о наследственности и изменчивости и т.д.
По у р о в н ю о р г а н и з а ц и и живых организмов выделяют: анатомию — науку о макроскопическом строении животных и человека; гистологию — науку о строении тканей; цитологию — науку о строении живых клеток.
Специфика современной биологической науки заключается в том, что теоретическая биология сегодня переживает стадию формирования. Главная ее задача состоит в создании единой теории живого. На сегодняшний день в биологии одновременно сосуществует три концептуальных уровня: традиционная (описательная) биология, физико-химическая биология и эволюционная биология.
2) Становление и эволюция биологии как науки Исходным этапом развития биологии как науки явилась описательная (традиционная биология) (К. Линней, М. Адансон, Э. Геккель). Ее крупнейшим достижением явилось построение учеными различных классификаций множества организмов растительного и животного происхождения.
Важнейшей составной частью современного биологического знания является эволюционная биология. Ее фундаментом явилось учение Ч. Дарвина, сформулировавшего основные принципы своей эволюционной теории: изменчивости, наследственности и естественного отбора.
Теория Ч. Дарвина нуждалась в дальнейшей разработке и обосновании с учетом последующих достижений всех биологических дисциплин. Начало развитию современной эволюционной биологии было положено во второй половине XIX века на основе использования идей дарвинизма, палеонтологии, морфологии, физиологии, эмбриологии и систематики.
Эволюционная биология ХХ века в лице синтетической теории эволюции исходит из необходимости синтеза дарвиновской теории естественного отбора с генетикой и экологией. К основным факторам эволюции, наряду с выделенными Ч. Дарвином, современный эволюционизм относит мутационные процессы, популяционные волны численности и изоляцию, а основным элементом эволюционного процесса считает устойчивое изменение генотипа популяции, а не отдельной особи или вида.
Исследование молекулярного уровня жизни было положено генетикой пережившей ряд этапов в своем развитии, связанных с творчеством Г. Менделя, Х. де Фриза, Дж. Уотсона, Ф. Крика, Н.И. Вавилова, Н.В. Тимофеева-Ресовского и др.
В изучении молекулярного уровня жизни современная биология опирается на физико-химические методы научного исследования. Физико-химической направление в биологии, представленное наряду с генетикой молекулярной биологией, биофизикой, биохимией и др., не только во многом определяет современный уровень развития практической медицины и медицинских исследований, но и обеспечивает тесное взаимодействие естественных наук в формировании современной естественнонаучной картины мира.
3) Проблема возникновения жизни Основные уровни организации живого Современная биология не может обойти стороной вопрос с сущности жизни и механизмах ее возникновения на Земле. В содержании множества трактовок феномена жизни можно выделить инвариантное содержание, акцентирующее внимание на фундаментальных отличиях живого вещества от неживого. Жизнь – высшее проявление природы, она характеризуется самообновлением, саморегуляцией и самовоспроизведением разноуровневых открытых систем, вещественную основу которых составляют белки, нуклеиновые кислоты и фосфорорганические соединения.
Признаками жизни являются: противостояние энтропийным процессам, обмен веществ с окружающей средой, воспроизводство на основе генетического кода и молекулярная хиральность (однонаправленность). В природе имеются переходные формы от нежизни к жизни. Например, вирусы вне клеток другого организма не обладают ни одним из атрибутов живого, хотя у них есть наследственный аппарат. Они могут расти и размножаться лишь в клетке организма-хозяина, используя его ферментные системы.
Существует несколько основных концепций возникновения жизни:
1) креационизм — божественное сотворение живого; 2) концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества; 3) концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда; 4) концепция панспермии — внеземного происхождения жизни; 5) концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся естественнонаучным законам.
Доминирующей концепцией возникновения жизни в науке по сей день остается концепция биохимической эволюции, согласно которой жизнь на Земле появилась в результате сложных процессов самоорганизации, подчиняющимся, с точки зрения современного уровня развития науки, физическим, химическим и биохимическим законам. В развертке концепции биохимической эволюции фундаментальную роль сыграли коацерватная гипотеза А.И. Опарина и концепция генобиоза Дж. Холдейна. В современных условиях разработка проблемы происхождения жизни исходит из системного видения всей природы и признания предбиологической эволюции, опирается на синергетические идеи самоорганизации, идеи коэволюции общества и природы и т.д.
Современная наука, как и прежде, внимательно анализирует данные в пользу концепции панспермии, число которых в научном обиходе в последнее время растет и требует к себе взвешенного отношения. Системное видение своего предмета исследования позволяет современной биологии выделить ряд уровней организации живого с учетом, как степени сложности, так и особенностей функционирования различных проявлений жизни. К числу основных уровней организации живого относятся: молекулярно-генетический, онтогенетический и надорганизменный.
Молекулярно-генетический уровень является объектом изучения молекулярной биологии и генетики. Он включает в себя белки, состоящие из аминокислот, нуклеиновые кислоты ДНК и РНК. В свою очередь отдельный участок ДНК - ген выступает в качестве единицы наследственности.
К онтогенетическому уровню относятся такие структуры как клетки, ткани и организмы.
Основными структурными элементами клетки (органеллами) являются хромосомы, митохондрии, пластиды и др. Сегодня изучением клетки заняты цитология и микробиология.
Тканевый и организменный уровни являются предметом исследования таких отраслей биологического знания, как, например, анатомия и физиология.
Надорганизменный уровень образован совокупностью популяций и видов, биоценозов, экосистем, входящих в биосферу Земли.
Популяция -- элементарная единица эволюционных процессов, включающая в себя совокупность организмов одного вида, обладающих единым генофондом и территорией.
Биоценоз – совокупность животных и растений, грибов и микроорганизмов, обитающих на определенной территории с однородными условиями жизни и отличающихся, как приспособленностью к условиям окружающей среды, так и определенными связями между собой.
Биосфера – область распространения жизни на Земле, включающая в себя верхнюю часть литосферы, гидросферу и тропосферу (нижнюю часть атмосферы). Это системное образование вбирает в себя живое вещество Земли и среду его обитания, преобразованную им.
Надорганизменный уровень организации живого изучается целым рядом биологических дисциплин и смежных областей знания, например, ботаникой, зоологией, экологией, биогеохимией и т.д.
4) Биосоциальная природа человека. Современная наука о факторах, закономерностях и этапах антропосоциогенеза Исследуя человека, современная наука учитывает его включенность, как в природный, так и в социальный мир. Человек при этом понимается как биосоциальное существо, специфика которого генетически и функционально определяется природой и обществом. Жизнедеятельность человека зависит от сложного взаимодействия природных и социальных факторов, генетических и культурных программ наследования.
Представляя собой особый биологический вид, человек отличается определенной совокупностью признаков. Биологическое образует природные силы человека как живого существа, является необходимым условием его существования. Природное в человеке выступает в качестве основы для развития его социальных качеств. Выходя за пределы своей биологической природы, человек создает «вторую природу» – искусственную среду обитания, которая предполагает особые связи и отношения.
Социальную природу имеют такие качества человека, как способность мыслить и практически действовать. Социальное в человеке, надстраиваясь над биологическим, влияет на последнее в процессе исторического становления и развития.
В решении вопроса о биологической и социальной детерминации человека выделяются два подхода, выражающих крайние точки зрения: биологизаторский и социологизаторский. Биологизаторский подход признает приоритет естественного, биологического начала в человеке над социальным. Социологизаторский подход умаляет биологические особенности человека и абсолютизирует роль социального начала.
Преодоление крайностей биологизаторского и социологизаторского подходов возможно при рассмотрении человека как сложного переплетения природного и социального начал. Человек есть целостное единство биологического, психического и социального; его формирование и развитие осуществляется в двух измерениях – природном и социальном – в их взаимосвязи и взаимодействии.
Комплексные исследования человека осуществляются рядом научных дисциплин.
Особую важность в теоретическом и практическом плане приобретает проблема происхождения человека — проблема антропогенеза. Существуют несколько основных вариантов решения этой проблемы: креационистская, уфологическая, эволюционная концепции антропогенеза.
Эволюционный подход к проблеме антропогенеза обладает несомненным приоритетом в современном научном знании. Эволюционная теория антропогенеза базируется на идее естественного происхождения человека из природной среды. Особую роль в становлении и развитии этой теории сыграли работы Ч. Дарвина и Фр. Энгельса.
В настоящее время научная версия антропосоциогенеза учитывает природнобиологические и социальные предпосылки возникновения человека в их совместном взаимодействии. Природно-биологические предпосылки включают в себя природноклиматические изменения (сейсмические, геомагнитные, температурные, изменения рельефа, флоры и фауны и др.) и антропологические (так называемая «гоминидная триада»: прямохождение, изменение строения руки, увеличение объема головного мозга). К социальным предпосылкам антропогенеза относятся: переход к предметнопрактическому освоению мира с помощью искусственных орудий труда, развитие языка и речи в процессе совместной трудовой деятельности, возникновение моральнонравственных запретов и табу как первых форм регуляции взаимоотношений между людьми.
Наиболее дискуссионными в исследовании проблемы антропосоциогенеза остаются вопросы, связанные с формированием человеческих рас, определением прародины человечества, экологическим окружением предковых форм человека и др. В целом наука в настоящее время приводит множество доказательств, конкретизирующих процесс длительной эволюции, в результате которой появился человек.
Согласно современным представлениям, процесс возникновения человека — это системный процесс, который начался около 3,5–5,5 млн лет назад. Эволюция человека прошла ряд ступеней: 3,5–5,5 млн лет назад выделилось семейство гоминид-предлюдей, австралопитековых; около 0,5 млн лет назад появились архантропы как промежуточное звено между обезьяной (питек) и человеком (антропос). К ним относятся питекантропы и синантропы. 50–40 тыс. лет назад возникли неандертальцы, 45–15 тыс. лет назад появился кроманьонец, который дал начало современному типу человека. Биологическая эволюция человека к этому периоду в целом завершилась, а его социальная эволюция продолжается.
5) Биосфера и цивилизация. Экологические проблемы современной цивилизации и охрана окружающей среды Жизнь и деятельность человека неотделимы от мира природы. Потому в ХХ в.
перед биологией встала задача не просто описать процесс эволюции живой природы, но и осуществить его теоретический анализ. В решении этой задачи значительную роль, в частности, сыграло учение об эволюции биосферы и ноосферы, связанное, прежде всего, с именем В.И. Вернадского.
Биосфера, по В.И. Вернадскому, представляет собой особое геологическое тело, оболочку Земли, состав, структура и функционирование которой являются результатом длительной эволюции живого вещества во взаимосвязи с неорганическими условиями осуществления эволюционных процессов. Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера, как считал В.И. Вернадский, постепенно перейдет в новое состояние – ноосферу – при котором естественные процессы будут протекать под контролем сознательной деятельности человека.
В процессе саморазвития биосферы, а также под действием антропогенных факторов в ней могут возникнуть разномасштабные качественные изменения составляющих ее подсистем, что приводит к острейшему вопросу о необходимости выработки социально-экологической стратегии природопользования, адекватной реалиям сегодняшнего дня.
Природа – естественная среда обитания человека. На современном этапе общественного развития характер отношений в системе “человек – природа – общество” определяет сложную экологическую ситуацию в современном мире. Сегодня она порождает одну из важнейших глобальных проблем – экологическую проблему, ставящую на повестку дня вопрос о будущем всего человечества.
Конец ХХ – начало XXI вв. характеризуется поиском новых ориентиров в отношении человека к природе. Немаловажная роль в их утверждении принадлежит идее коэволюции, у истоков которой стоял известный генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский.
Поскольку человек является частью биосферы, постольку его развитие должно соотноситься с ее изменениями, обеспечивая сопряженную динамику (коэволюцию) человека и природы. Эта гуманистическая идея, активно разрабатываемая в современной науке, отвергает господство человека над природой и подчеркивает его ответственность за происходящее в окружающем мире, ориентирует на необходимость продуктивного диалога с ней. Разработка коэволюционной стратегии ставит на повестку дня выработку действенных экологических императивов, оптимизирующих отношения в системе “общество – природа – человек” и способствующих достижению и сохранению ею состояния устойчивого развития.
ЛЕКЦИЯ 6. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ НА РУБЕЖЕ XX - XXI ВВ.
1. Особенности постнеклассической научной рациональности.2. Концепции самоорганизации в современном естествознании.
3. Естественнонаучные основы современных информационных технологий.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Белкин П.Н. Концепции современного естествознания. М., 2004.2. Виртуальная реальность как феномен науки, техники и культуры. СПб.,1996.
3. Глебкин В.В. Наука в контексте культуры. М., 4. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания и техники. М., 5. Границы науки: О возможности альтернативных моделей познания. М., 1991.
6. Климонтович Н.Ю. Без формул о синергетике. Мн., 1986.
7. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Основания синергетики. СПб., 2002.
8. Наука в системе социальных ценностей М., 1996.
9. Наука и ее место в культуре Новосибирск, 1990.
10. Пасхин Е.Н. Информатика и устойчивое развитие. М., 1996.Пенроуз Р. Новый ум короля: О компьютерах, мышлении и законах физики. М., 2003.
11. Современное естествознание в системе науки и практики. М., 12. Проблема ценностного статуса науки на рубеже XXI века. М., 1999.
13. Ценностный статус естествознания на рубеже веков. СПб., 1999.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Азимов А. Язык науки. М.2002.2. Аршинов В.И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. М.,1999.
3. Визгин В.П. Нравственный выбор и ответственность ученого-ядерщика в истории советского ядерного проекта // Вопросы истории и естествознания. 1998. № 4. Высокие технологии и современная цивилизация. М., 1999.
5. Естествознание в гуманитарном контексте. М., 1999.
6. Новое в синергетике. Загадки мира неравновесных структур. М., 1996.
7. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции. М., 1991.
8. Юдин Б.Г. О возможности этического измерения науки // Человек. 2000. № 5.
9. Яскевич Я., Кузнецова Л.Ф., Барковская А.В., Ценностные ориентиры современной науки и перспективы цивилизационного развития. Мн., 1996.
СТРУКТУРНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ
1) Особенности постнеклассической научной рациональности Начиная с 60-х годов ХХ века, наука переходит в третью стадию своей исторической эволюции, приобретая черты постнеклассической (современной) науки:1) Специфику современной науки определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания.
Наука характеризуется междисциплинарностью.
2) Решающую роль начинают играть внешние для науки цели – экономического, социального, политического, культурного характера.
3) Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Это более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами, так как с течением времени они формируют новые уровни своей организации, изменяют свою структуру, характеризуются принципиальной необратимостью процессов и т.п. – природные комплексы, в которые включен в качестве компонента сам человек.
Примерами таких «человекоразмерных» комплексов могут служить медикобиологические объекты, объекты экологии, включая биосферу в целом (глобальная экология), объекты биотехнологии (в первую очередь генетической инженерии), системы «человек – машина» (включая сложные информационные комплексы и системы искусственного интеллекта) и т.д.
В естествознании первыми фундаментальными науками, столкнувшимися с необходимостью учитывать особенности исторически развивающихся систем, были биология, астрономия и науки о Земле. В последние десятилетия на этот путь вступила физика.
4) Современная наука становится человекоразмерной. В составе концепции глобального эволюционизма центральное место занимает антропный принцип: Мир таков, потому что существует человек. (Б. Картер) 5) Именно принцип эволюции и историзма получил статус фундаментальной константы в современной науке. Развитие трактуется как нелинейный, вероятностный и необратимый процесс, хар-ся относительной непредсказуемостью результатов.
6) Научное сообщество осознало целостность, системность Метагалактики.
7) Эволюционные процессы протекают в форме самоорганизации сложных систем.
8) Компьютеризация науки, что имеет два наиболее очевидных следствия для развития научного знания:
1. Это появление новых направлений познания, связанных с развитием высокотехнологичных отраслей (интерес к феномену виртуальной реальности).
2. Новые формы трансляции и структуризации научного знания (создание поисковых систем, структурирование знания в форме on-line).
9) Одной из актуальных стратегий является разработка этики науки.
2) Концепции самоорганизации в современном естествознании Принципиально новый взгляд на мир формируется в результате создания модели расширяющейся Вселенной, которая сменила стационарную модель. К середине 20в.
были сформулированы общая теория систем и основы кибернетики. Было установлено, что все известные нам системы являются открытыми, т.е. постоянно обмениваются веществом, энергией и информацией с окружающей средой. В 1970-е гг. начала активно развиваться теория сложных самоорганизующихся систем. Определение термина «синергетика», близкое к современному пониманию, ввёл Герман Хакен в 1977 году в своей книге «Синергетика». Однако сама идея самоорганизации имела место в классической науке XVIII-XIX вв. В 1987 году Жан-Мари Лен ввёл термины «самоорганизация» и «самосборка». Основные положения теории синергетики разработаны в трудах Г. Хакена, И. Пригожина, С. Курдюмова. Природа сквозь призму синергетики предстаёт как развивающаяся, нелинейная, открытая сложноорганизованная иерархическая система.
Синергетика исследует процессы самоорганизации в природе и обществе;
предметом синергетики являются механизмы спонтанного образования и сохранения сложных систем, особенно находящихся в отношении устойчивого неравновесия со средой. Самоорганизация – генезис пространственно-временных структур в сложных нелинейных системах, находящихся в состояниях, удалённых от равновесия.
Таким образом, возникающая из хаоса упорядоченная структура (аттрактор) является результатом конкуренций множества всевозможных состояний, заложенных в системе. Для синергетики важны неустойчивые состояния, которые создают возможность системе перейти в новое качественное состояние. В состоянии выбора (точках бифуркаций) большое значение имеют случайные флуктации (колебания). В точках бифуркаций самоорганизующаяся система образует множество будущих состояний системы – фракталов, большинство из которых гибнет в конкурентной борьбе.
Выжившая в конкурентной борьбе фрактальных образований формирующаяся микроструктура получила название аттрактор (см. выше). Система переходит в новое качественно более высокое организационное состояние.
Основные свойства самоорганизующихся систем – открытость, нелинейность, диссипативность. Теория самоорганизации имеет дело с открытыми, нелинейными диссипативными системами, далекими от равновесия. Объект же изучения классической термодинамики — закрытые системы, т.е. системы, которые не обмениваются со средой веществом, энергией и информацией, а центральным понятием термодинамики является понятие энтропии как меры способности теплоты к превращению. Именно по отношению к закрытым системам были сформулированы два закона (начала) термодинамики. В соответствии с первым началом в закрытой системе энергия сохраняется, хотя может приобретать различные формы. Второе начало термодинамики гласит, что в замкнутой системе энтропия не может убывать, а лишь возрастает до тех пор, пока не достигнет максимума. Принцип устойчивости термодинамического равновесия живых систем характеризует специфику биологической формы движения материи.
Открытость. Открытые системы – это такие системы, которые поддерживаются в определенном состоянии за счет непрерывного притока извне и (или) стока вовне вещества, энергии или информации. Если считать Вселенную закрытой системой, то с точки зрения второго закона термодинамики в ней постепенно произойдёт выравнивание температур и установится полное равновесие, что соответствует «тепловой смерти»
Вселенной, и не согласуется с гипотезой возникновения Вселенной. Открытые же системы находятся в относительно стабильном термодинамическом неравновесии.
Нелинейность. Если большинство систем Вселенной носит открытый характер, то это значит, что во Вселенной доминируют неустойчивость и неравновесность.
Вследствие этого Вселенная оказывается способной к развитию, эволюции, самоорганизации. Стабильные и равновесные системы не способны к самоорганизации, они являются тупиками эволюции.
Диссипативность. Хаос как фактор самоорганизации. Диссипация – это тенденция к размыванию организации, но в нелинейных, неравновесных системах она проявляет себя и через противоположную функцию – структурообразование.
Главная идея синергетики – идея о принципиальной возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Решающим фактором самоорганизации является образование петли положительной обратной связи системы и среды. При этом система начинает самоорганизовываться и противостоит тенденции ее разрушения средой.
Основной вопрос синергетики – существуют ли общие закономерности, управляющие возникновением самоорганизующихся систем, их структур и функций.
Область исследований синергетики чётко не определена и вряд ли может быть ограничена, так как её интересы распространяются на все отрасли естествознания.
Общим признаком является рассмотрение динамики любых необратимых процессов и возникновения принципиальных новаций.
Таким образом, идеи динамики неравновесных систем и синергетики в целом оказали огромное влияние на развитие современной научной картины мира, т.к.
позволили целостно обосновать представления об эволюции физических систем и включить их в систему развивающейся реальности неорганических, органических и социальных объектов.
3) Естественнонаучные основы современных информационных технологий Содержание современной научно-технической революции(начиная с 50-60 гг. века) – это интеграция науки и техники при опережающем развитии науки по отношению к технике и технологиям.
Важными результатами её стали:
• новый синтез науки и техники, • появление новых форм научно-технической интеграции (регионы науки, технополисы, научные парки).
Становление техносферы явилось условием развёртывания информационной революции. Фундаментальными направлениями ИР являются информатизация и медиатизация общества, минимизация техники, появление новых технологий (нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий и др.).
Концепция информатизации включает в себя создание структурированной информационной технологии. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В качестве инструментария информационной технологии используются распространенные виды программных продуктов: текстовые процессоры, издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные календари, информационные системы функционального назначения. Современные технические средства информационных технологий включают широкий спектр вычислительных устройств. Например, возможности ПК существенно расширяются с применением компьютерных сетей.
Характерной особенностью современного естествознания – рождение новых наук на базе фундаментальных знаний. К одной из них относится сформировавшаяся в недрах физики микроэлектроника, перерастающая в последнее время в наноэлектроннику. На промышленной микроэлектонике базируется автоматизированное производство изделий, узлов, механизмов, машин.
В Техническом комитете ISO/ТК 229 под нанотехнологиями подразумевается следующее: знание и управление процессами, как правило, в масштабе 1 нм (1 нм составляет одну миллионную долю миллиметра), использование свойств объектов и материалов в нанометровом масштабе, которые отличаются от свойств свободных атомов или молекул. Нанотехнология и в особенности молекулярная технология – новые, очень мало исследованные дисциплины. Одним из методов, используемых для изучения нанообъектов, является сканирующая зондовая микроскопия.
Нанотехнологии объединяют все связанные непосредственно с атомами и молекулами технические процессы, изучаемые и осуществляемые в разных естественных науках. Тем самым, подчеркивается междисциплинарный характер нового направления естествознания. Считается, что начало нанонауки положил в 1959г.
американский физик Ричард Ф. Фейнман.
Биотехнологии основаны на использовании живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве. На базе их освоено массовое производство искусственных белков, питательных и других веществ. Некоторые виды биотехнологий включают процессы брожения.
Дальнейшее развитие биотехнологий связано с модификацией генетического аппарата живых систем. Генные технологии основаны на методах молекулярной биологии и генетики, связанных с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе генов. Основная цель генных технологий – видоизменить ДНК. Генные технологии привели к разработке современных методов анализа генов и геномов.
«