История биологии. Научный метод

1. История биологии. Научный метод.

Кратасюк Валентина Александровна
профессор, д.б.н. (биофизика), зав.кафедрой биофизики, Институт
фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ,
в.н.с. Института биофизики СО РАН, Courtesy Professor of University of
Florida, Почетный работник высшего профессионального образования

2. Задания:

1. Эссе: Я как великий ученый –о себе.
2. Прочитать книгу Джеймса Д. Уотсона «Двойная
спираль». Написать эссе о своих впечатлениях о книге.
«Мне понравилось –мне не понравилось».
3. Составить словарь терминов по материалам лекции –
сдать по окончании. Ф.И.О. группа
4. Научный метод –знать, что это такое и уметь применить к
объяснению явления.
5. Тест по лекции 1 на лекции 2

3. Основная литература

История и методология биологии и биофизики: учеб.
пособие / В. А. Кратасюк, И. Е. Суковатая, Е. В.
Немцева и др. – 613 с. – (История и методология
биологии и биофизики: УМКД № 141-2008 / рук.
творч. коллектива В. А. Кратасюк).
История биология (с древнейших времен до наших
дней) / под ред. С.Р. Микулинского. – М.:Наука, 1972.
История биологии (с начала ХХ века до наших дней) /
под ред. Л.Я. Бляхера. - М.:Наука, 1975.
Азимов А.. Краткая история биологии. От алхимии до
генетики. / Пер. с англ. Л.А. Игоревского. – М.: ЗАО
Центрполиграф, 2004- 223с.
История и методология биологии и биофизики
3

4. Дополнительная литература

• Кун Томас. Структура научных революций. М.:
Изд. АСТ, 2001.
• Поппер К.. Логика и рост научного знания. М.:
Прогресс, 1983.
• Умберто Эко «Как написать дипломную работу»
• Ю.В.Чайковского "Познавательные модели,
плюрализм и выживание". ( Международный
философский журнал "Путь" N1, 1992 год.)
История и методология биологии и биофизики
4

5. НАУКА –ИСТОРИЯ НАУКИ -НАУКОВЕДЕНИЕ

Количество статей в
библиографической базе
данных PubMed (1)
и количество фрагментов в
банке данных нуклеотидных
последовательностей GenBank
(2) в 1982-2000 гг.
Данные приведены в
логарифмическом масштабе
История и методология биологии и биофизики
5

6. СВЯЗЬ БИОЛОГИИ И ИСТОРИИ БИОЛОГИИ

БИОЛОГИЯ
ЦЕЛЬ - РЕЗУЛЬТАТ:
накопления знаний
об органическом
мире
теории и методы в
биологии
ИСТОРИЯ НАУКИ
ЦЕЛЬ - ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ
НОВЫХ ЗНАНИЙ:
пути и логика накопления знаний об
органическом мире
процессы зарождения, развития и
преобразования теорий и методов
биологии
место и роль этих теорий, гипотез и
методов в истории познания
биологических явлений и
закономерностей.
История и методология биологии и биофизики
6

7. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА «История и методология биологии и биофизики»

1. Развитие и преобразование ведущих
концепций биологии (???):
• отбор фактов, имен и событий,
характеризующих магистральную линию
развития науки о жизни
• характер и уровень конкретных
биологических знаний и представлений
(фактический материал) определенной
эпохи
История и методология биологии и биофизики
7

8. СХЕМА ОБЩЕГО ХОДА РАЗВИТИЯ НАУКИ

а, б, в, г - экстенсивный путь развития науки
А, Б, В, Г - интенсивный путь развития науки
История и методология биологии и биофизики
8

9. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА «ИСТОРИЯ и МЕТОДОЛОГИЯ БИОЛОГИИ»

2. Историческая
обусловленность
основных этапов
развития
биологии, ее
достижений.
История и методология биологии и
биофизики
9

10. Факторы, определяющие развитие науки:

Потребности общественного
производства и
производственная
деятельность людей,
стимулирующая их к
познанию.
Влияние социальных условий
(политика, идеология,
культурно-исторические
традиции, интеллектуальный
климат, финансирование
науки и т.п.)
История биологии
10

11. Современный этап развития науки

• Фундаментальные исследования
– Теоретические
– Экспериментальные
Прикладные исследования
Коммерциализация
Фонды, гранты….
Системы рейтинга

12. 3.Возникновение новых методов исследования

а, б, в, г - экстенсивный путь
развития науки
А, Б, В, Г - интенсивный путь
развития науки
Появление новых концепций и взглядов,
Интенсификация исследований в новых научных
направлениях,
Переход к новой, более высокой ступени познания.
История и методология биологии и
биофизики
12

13. 3.Возникновение новых методов исследования. Примеры:

Изобретение микроскопа
открыло новый мир живых
существ.
Открытие методов окраски
препаратов и серийных
срезов
Прижизненная окраска и
прижизненное наблюдение
Электронная микроскопия
История и методология биологии и биофизики
13

14. 3.Возникновение новых методов исследования: эмбриология животных

Х.И. Пандер и К. М. Бэр: метод наблюдения за
развитием куриного эмбриона - открытие
зародышевых листков, развитие идет путем
дифференциации более простых закладок
К.Бэр: сравнительный метод - учение об основных
типах развития
А.О. Ковалевский и И.И. Мечников: эволюционный
принцип (исторический метод) в эмбриологии возникновение сравнительной эмбриологии
Экспериментальный метод
Метод меченых атомов
История и методология биологии и биофизики
14

15. Утверждение исторического метода изучения биологических явлений

История и методология биологии и биофизики
15

16. 3.Возникновение новых методов исследования

«Всеми своими
достижениями
физиология XIX в.
обязана применением
к изучению явлений
жизни физических и
химических методов
исследования.»
К.А.Тимирязев
История и методология биологии и биофизики
16

17. Возникновение молекулярной биологии

1940-е годы: накопление данных о биохимических основах
жизни.
Химические и физические процессы в организме на
молекулярном уровне.
Рост: биохимия, биофизика, радиобиология.
Возникновение молекулярной биологии.
История и методология биологии и биофизики
17

18. 3.Возникновение новых методов исследования:

Создание нового
научного метода
Перестройка
установившихся
теоретических
представлений
Пересмотр
накопленного наукой
материалов и методов
История и методология биологии и биофизики
18

19. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА «ИСТОРИЯ и МЕТОДОЛОГИЯ БИОЛОГИИ»

4. Роль личности ученого
Характер,
психологический склад,
своеобразие исследовательских
подходов, мотивация творчества,
соотнесение личности ученого с
результатами его творческой
деятельности. Психология науки.
История и методология биологии и биофизики
19

20. Знаете ли Вы выдающихся ученых?

История и методология биологии и биофизики
20

21. Леонардо да Винчи

История и методология биологии и биофизики
21

22. Грегор Мендель

История и методология биологии и биофизики
22

23. 1807- 1834 Немецкий естествоиспытатель Александр Гумбольдт.

История и методология биологии и биофизики
23

24. Галилео Галилей (1564-1642)

История и методология биологии и биофизики
24

25. Исаак Ньютон (1643-1727)

История и методология биологии и биофизики
25

26. М.В. Ломоносов (1711-1765)

История и методология биологии и биофизики
26

27. Карл Линней (1707-1778)

История и методология биологии и биофизики
27

28. Жан Батист Ламарк (1744-1829)

История и методология биологии и биофизики
28

29. Чарльз Дарвин, Альфред Рассел Уоллес 1858г. - теория естественного отбора как МЕХАНИЗМА ЭВОЛЮЦИИ

История и методология биологии и биофизики
29

30. Гольд Виктор Моисеевич

31.

32. Терсков Иван Александрович, Киренский Леонид Васильевич, Гительзон Иосиф Исаевич

33. Академик Н.Семенов

«У настоящего
ученого занятие
наукой является
непреодолимой
потребностью,
более того,
подлинной
страстью,
которая всегда
романтична»
История и методология биологии и биофизики
33

34. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА «ИСТОРИЯ и МЕТОДОЛОГИЯ БИОЛОГИИ»

5. Теория и история познания
Раскрытие логики развития и основных
закономерностей получения новых
знаний, понимание того каким образом
и какими средствами были достигнуты
успехи биологической науки.
История и методология биологии и биофизики
34

35. СТРУКТУРА ПОЗНАНИЯ СИСТЕМЫ

История и методология биологии и биофизики
35

36. Схоластическая, механистическая, статистическая, системная, диатропическая модели и их взаимосвязь.

Схоластическая, механистическая,
статистическая, системная,
диатропическая модели и их
взаимосвязь.
• Считаем:
• что человек и человечество являются теми
действующими факторами, которые "создали"
цивилизацию и все присущие ей проблемы;
• стоим на материалистических позициях (полагая, что
Бога или эквивалентного ему явления в природе нет);
• что общение между людьми (информационный обмен в
обществе) происходит при непосредственном участии
интеллекта, который и определяет целостность
системы ЧЕЛОВЕЧЕСТВО;
• что практическая деятельность человека и человечества
(познание мира) определяются в каждую эпоху
господствующей моделью познания.
История биологии
36

37. Ю.В.Чайковский "Познавательные модели, плюрализм и выживание "//Международный философский журнал "Путь " , N1, 1992 год

Ю.В.Чайковский "Познавательные модели, плюрализм и
выживание "//Международный философский журнал
"Путь " , N1, 1992 год
«…В каждую эпоху обычно господствуют одна - две модели,
образующие ядро познавательных средств эпохи, тогда как
остальные модели составляют в это время периферию познания. При
этом каждой познавательной модели соответствуют свои взгляды на
природу, в том числе - свой технократизм и своя экология.”

38. Модели европейской науки

Донаучная
Греки и их философия
Схоластическая
Механистическая
Статистическая (классическая наука,
Мендель…)
Системная –одно правильное решение
Диатропическая – нет единого
правильного решения
История и методология биологии и биофизики
38

39. Схоластическая познавательная модель.

• Характерно видеть природу как текст, который надо уметь
прочесть, или как шифр, который надо разгадать.
• Появление фундаментального понятия- закон природы
(первоначально закон -предписание правителя, обязательное для
всех подданных).
• Основной порок модели - расчленяющий характер познания: как
текст познается через буквы, так природные объекты через их
элементы, признаки, код. (Аналитический подход к познанию).
• Методологическая установка - разгадать код.

40. Механистическая познавательная модель

• рассматривает природу как машину, прежде всего - как часы.
• Тенденция покорения природы, но ее оправданием служила теперь не божья
воля, а идея прогресса.
• "преобразование природы" носило механистический характер: всегда
прогрессивно, отрицательные эффекты игнорируются
• Новейший механицизм не видит опасности гибели планеты.
• Наука найдет выход из любой трудности.
• Ни один прежний экологический кризис не был преодолен; попавшие в
кризис цивилизации прошлого погибли (Мессапотамия, Египет, Греция и Рим,
Центральная Америка) и замещались новыми этносами. Нынешний кризис
глобален, поэтому новому этносу взяться будет, вероятно, неоткуда.
• Методологическая установка - выявить механизм и описывающие его
уравнения.

41.

42. Статистическая познавательная модель

• Мир как совокупность балансов
• Равновесие исходно, а движение трактуется как отклонение от
равновесия и переход от одного равновесия к другому
• Методологическая установка - составить баланс однородных
величин и вычислить их среднее
• Прогрессивно: развитие понятия балансов привело к
разработке в физике принципов сохранения.
• Баланс природы - такая же абстракция, как бухгалтерский
баланс:
– замкнутые круговороты по каждому элементу (В.И.Вернадский) - не циклы, а
спирали. Не учитывается поступление ископаемых в биосферу и уход вещества
из биосферы в осадочные породы.
– несбалансированность биосферы является необходимым фактором
экосистемной эволюции.

43. Статистическая познавательная модель

Законы Менделя

44. Системная познавательная модель

• Природа, как и общество = организм
• Целое и целесообразное, как единая
система;
• Организм как система
автоматической регуляции.
• Методологический подход расплывчат: целостность легко
констатировать, но трудно доказать.

45. Системная познавательная модель (одно правильное решение)

Выживанием приспособленнейшего многие
объясняли оптимальность наблюдаемых
биологических форм - пчелиных сот, раковин,
моллюсков и т.д.
Но для биологических форм характерно огромное
разнообразие, в котором примеры оптимальных
конструкций буквально тонут.
Рядом с экономными сотами медоносной пчелы
другие пчелы и шмели строят самые нелепые соты,
что не мешает им существовать.
Идея оптимальности организмов детально
разрабатывалась в XYII - XYIII веках в рамках "баланса
природы" религиозными биологами, но не
выдержала критики с позиции разнообразия.
Основная ошибка: неправильное вычленение
системы.
Система? Подсистема?

46. Диатропическая познавательная модель (нет единого правильного решения)

• природа как сад, как ярмарка;
• каждый элемент множества вносит
свой вклад в разнообразие, без
него неполное;
• природа не инструмент (часы,
весы, авторегулятор), а общество...
• «диатропическая модель едва
начинает входить в научное
понимание мира, однако сама она
очень стара, старше чем наука...
Скорее всего - это самая первая
модель познания»

47. Диатропическая познавательная модель (нет единого правильного решения)

• «В любой эпохе
можно найти
черты всех
познавательных
моделей, но в
науке они
одновременно не
господствуют".

48.  Модели не могут существовать  в "чистом" виде и естественно  применяются совместно - каждая  решает какую-то свою задачу.

Модели не могут существовать в "чистом"
виде и естественно применяются совместно каждая решает какую-то свою задачу.
Донаучная
Греки и их философия
Схоластическая
Механистическая
Статистическая (классическая наука,
Мендель…)
Системная –одно правильное решение
Диатропическая – нет единого
правильного решения
История и методология биологии и биофизики
48