Естествознание и техническое знание доклад
Обновлено: 19.05.2024
В современной классификации выделяются естественные науки, социально-гуманитарные науки (т.е. о человеке и обществе) и технические науки. Выделяют также особую группу абстрактно-системных наук: математика, логика, кибернетика, синергетика сейчас, к ним близка философия. В чем различия наук из разных групп?
Главными признаками научности в рамках естествознания представляются объективность и обоснованность. Естественнонаучное знание стремится к воспроизведению реальности такой, какова она на самом деле – можно сказать, оно репрезентативно ориентировано. При этом важно, что объект познания в общих чертах не изменяется, по крайней мере, за сроки, сравнимые со сроками развития теории (он тот же, а знание о нем быстро растет, поэтому в целом естествознание более кумулятивно). Для естественных наук характерны также четкая ориентация на специально организованный опыт, стремление к максимально глубокому проникновению в сущность и к универсализации выводов: выявление сущности объекта выражается в формулировке закона его существования.
Предметом социально-гуманитарного знания является человеческая деятельность во всех ее проявлениях, поэтому для наук этого типа объект и субъект познания в конечном счете совпадают (что не может не влиять на способ изучения объекта). Объект познания динамичен и может измениться в сроки, сравнимые со сроками создания теории. Поэтому для гуманитарного знания более важна историческая ориентация – прослеживание истоков явления, рассмотрение его в тенденциях развития. Закономерности, фиксируемые в гуманитарном знании, носят статистический характер, это законы-тенденции, они более качественные, чем количественные. Наконец, гуманитарное знание – это всегда ценностно-смысловое освоение действительности, связано с мировоззренческими компонентами. Гуманитарные науки аксиологически ориентированы. Предметом технического знания является человеческая деятельность по созданию предметного инструментария всех видов деятельности. Можно сказать, что естествознание берет в качестве объекта природу, гуманитарное знание – человека, техническое знание – вторую природу.
Одновременно со сциентизмом возникла его антитеза — антисциентизм, провозглашавший прямо противоположные установки. В рамках антисциентизма зрело весьма пессимистическое отношение к возможностям науки. Антисциентизм исходил из негативных последствий НТР и требовал ограничения экспансии науки, возврата к традиционным ценностям и способам деятельности.
Сциентизм и антисциентизм представляют собой две остро конфликтующие ориентации в современном мире. К сторонникам сциентизма относятся все те, кто приветствует модернизацию быта и досуга, достижения НТР, кто верит в безграничные возможности науки и, в частности, в то, что ей по силам решить все острые проблемы человеческого существования. Сциентисты с воодушевлением приветствуют все новые и новые свидетельства технического подъема.
Антисциентисты видят сугубо отрицательные последствия научно-технической революции, их пессимистические настроения усиливаются по мере краха всех возлагаемых на науку надежд в решении экономических и социально-политических проблем. Они подчеркивают значение искусства, религии, нравственности в жизни человека. Философский антисциентизм противопоставляет науку и свободу. Религиозный антисциентизм настаивает на религиозной мотивации всех человеческих проявлений.
Ориентации сциентизма и антисциентизма носят универсальный характер. Они пронизывают сферу обыденного сознания независимо от того, используется ли соответствующая терминология и называют ли подобные умонастроения латинским термином или нет. С ними можно встретиться в сфере морального и эстетического сознания, в области права и политики, воспитания и образования. Иногда умонастроения сциентистов и антисциентистов носят откровенный и открытый характер, чаще выражаются скрыто и подспудно. В философии сциентистские тенденции проявляются в игнорировании ее смысложизненной проблематики и мировоззренческого характера. Определить, кто является сторонником сциентизма, а кто антисциентист, нетрудно.
Аргументы сциентистов и антисциентистов имеют диаметрально противоположную направленность. Сциентист приветствует достижения науки. Антисциентист испытывает предубежденность против научных инноваций. Сциентист провозглашает научное знание как наивысшую ценность культуры. Антисциентист не устает подчеркивать недостаточность науки и критическое к ней отношение.
Сциентисты, отыскивая аргументы в свою пользу, привлекают свое знаменитое прошлое, когда наука Нового времени, опровергая путы средневековой схоластики, выступала во имя обоснования культуры и новых, подлинно гуманных ценностей. Они совершенно справедливо подчеркивают, что наука является производительной силой общества и имеет безграничные познавательные возможности.
Очень выигрышны аргументы антисциентистов, когда они подмечают простую истину, что, несмотря на многочисленные успехи науки, человечество не стало счастливее и стоит перед опасностями, источником которых стали сама наука и ее достижения. Следовательно, наука не способна сделать свои успехи благодеянием для всех людей, для всего человечества.
Сциентисты намеренно закрывают глаза на многие острые проблемы, связанные с негативными последствиями всеобщей технократизации. Антисциентисты прибегают к предельной драматизации ситуации, сгущают краски, рисуя сценарий катастрофического развиттия человечества, привлекая тем самым большее число своих сторонников.
В истории философской мысли можно встретиться с яростной защитой от распространения сциентистского мировоззрения. Так, представитель экзистенциализма Серен Киеркегор противопоставляет науку, как неподлинную экзистенцию, вере, как подлинной экзистенции, и совершенно обесценивая науку, засыпает ее каверзными вопросами. Какие открытия сделала наука в области этики? И меняется ли поведение людей, если они верят, что Солнце вращается вокруг неподвижной Земли? Способен ли дух жить в ожидании последних известий из газет и журналов?
Антисциентисты уверены, что вторжение науки во все сферы человеческой жизни делает жизнь бездуховной, лишенной человеческого лица и романтики. Дух технократизма отрицает жизненный мир подлинности, высоких чувств и красивых отношений. Возникает неподлинный мир, который сливается со сферой производства и необходимости постоянного удовлетворения все возрастающих вещистских потребностей. Адепты сциентизма исказили жизнь духа, отказывая ему в аутентичности. Сциентизм, делая из науки капитал, коммерциализировал науку, представил ее заменителем морали. Только наивные и неосторожные цепляются за науку как за безликого спасителя.
Дилемма сциентизм — антисциентизм предстает извечной проблемой социального и культурного выбора. Она отражает противоречивый характер общественного развития, в котором научно-технический прогресс оказывается реальностью, а его негативные последствия не только отражаются болезненными явлениями в культуре, но и уравновешиваются высшими достижениями в сфере духовности.
ГОСТ
Технические науки являются одним из объектов естествознания, наряду с естественными и гуманитарными науками, и нередко между естествознанием и техническими науками ставится тождество, но это утверждение не совсем верно. Рассмотрим подробнее понятие технических наук, их особенностей и отнесенности к естествознанию.
Понятие технических наук и их объект
Техническими называют науки, которые исследуют явления и процессы, участвующие в создании, разработке, внедрении и функционировании техники, сюда относят приборостроение и машиностроение, космонавтику, информатику, кибернетику и т.д.
Технические науки являются прикладной сферой естествознания, и возникли они входе изучения человеком живой природы и попытками подрожать, копировать и в итоге воспроизводить её.
Технические науки, по сути, переносят знания людей из умственной сферы в практическую сферу, в итоге получается рукотворная среда или техносфера.
Объектами технических наук являются созданные теоретически возможные приборы различных технических областей.
Основными методами при этом становятся разработка или проектирование, внедрение, сопровождение.
История развития технических наук
На протяжении всех своей истории человек строил, мастерил, совершенствовал различные механизмы, поэтому назвать точную дату появления техники практически не возможно, поскольку как только первобытный человек взял в руки камень и начал его дорабатывать с целью улучшения его свойств и возможностей, тогда то и появились первые технические усовершенствования. Далее встаёт необходимость обработки земли, заселения новых территорий, развитие торговли, культуры, все сферы человеческой деятельности требовали машин, приборов, механизмов. Однако вначале всего стояло наблюдение за природой и подражание ей, вспомним хотя бы изобретения да Винчи, танк похожий на черепаху, летательный аппарат, чьи крылья повторяют анатомию птиц.
Готовые работы на аналогичную тему
Орудия совершенствовались, открывались новые законы, природа постепенно раскрывала свои загадки, тем самым, давая возможность людям изобретать, строить, модернизировать.
Появлением технических наук мы обязаны индустриализации европейских стран, когда в 16 – 17 вв. начинается активный рост городов и появляются первые мануфактуры. До этого времени не существовало понятия технических наук, не было предмета, цели, задач, наука была сильно теоретизирована и спрятана в застенках крупных средневековых университетов, по факту она была уделом немногих избранных. Также стоит вспомнить о влиянии церкви на распространение научных взглядов.
Ситуация изменилась в эпоху Возрождения, когда старые порядки постепенно сменялись новыми концептуальными идеями и к тому же человечество стояло на пороге научно-технической революции, которая была призвана кардинальным образом изменить представление человека об окружающем мире и его месте в нём.
В итоге в 18 веке появляется машиностроение, которое даёт неограниченный рост техническим наукам. Всё это привело к тому, что наука и техника стали неразрывно связаны и явились стимулом друг для друга. С одной стороны техника ставит вопрос, а наука ищет ответы, с другой для решения некоторых научных проблем вначале требуется создать средства измерения, различные приборы.
Современное состояние развития техники такое, что мы уже не представляем своей жизни без различных технических приспособлений, они проникли в наш повседневный быт. Можно констатировать тот факт, что технические науки вышли далеко за пределы лабораторий.
Интересен тот факт, что для освоения современной техники человеку не нужно быть учёным или знать устройство того или иного прибора, - достаточно базовых знаний. Сегодня на первый план выходит такое понятие как эргономика, то есть, по сути, удобство эксплуатации.
Также отличительной особенностью современной технической науки является её тесное сотрудничество с наукой, на первых порах становления в технику переводились плоды труда.
В итоге взаимосвязь науки и техники стала одной из движущих сил научно-технического прогресса наших дней. Научные достижения дают толчок развития техники во всех сферах, преобразуя само понятие производство, произошёл переход от простой механизации отдельных процессов к комплексной механизации всего производственного процесса.
Взаимодействие технических наук и естествознания
Это взаимодействие можно разделить на два уровня:
- уровень знаний или гносеологический уровень;
- прикладной уровень.
Гносеологический уровень
В данном случае стоит сказать, что естественные и технические науки в своей основе оперируют схожими теориями, понятиями, то есть база, на которой были выстроены обе сферы, одинакова.
Все знания, которые были получены опытным путём, позже искали своего воплощения в практической сфере. Самым ярким примером стала механика, как часть физики одной из фундаментальных наук естествознания, она давала обширный материал как для научной, так и для практической составляющей.
Прикладной уровень
В какой-то момент стало неважно, кто именно учёные или инженеры совершают открытия, все знания шли в общее накопление, обогащая тем самым обе сферы. Технические и естественные знания стали связаны на прикладном уровне, когда необходимо внедрение знаний в практическую деятельность, это стало возможно по мере роста инженерной деятельности. Усилилась связь межу исследовательской и проектировочной составляющей. Современной нормой стало совмещение опытных и теоретических знаний.
Сложилась такая сфера как прикладные исследования, целью которых стало не просто конструирование новых объектов, но еще понятийное и научное обслуживание этих объектов. Таким образом, взаимодействие естествознания и технических наук перешло на качественно новый уровень.
Технические знания существовали задолго до возникновения технических наук. В более ранний период развития человеческой цивилизации и научное, и техническое знание были органично вплетены в религиозно-мифологическое мировосприятие и еще не отделялись от практической деятельности.
В древнем мире техника, техническое знание и техническое действие были тесно связаны с магическим действием и мифологическим миропониманием.
Античная наука была комплексной в своем стремлении максимально полно охватить осмысляемый теоретически и обсуждаемый философски предмет научного исследования. В античности понятие "тэхнэ" включает и технику, и техническое знание, и искусство, но не включает теорию. Тэхнэ не имело никакого теоретического фундамента, античная техника всегда была склонна к рутине, сноровке, навыку. Древние греки проводили четкое различение теоретического знания и практического ремесла.
В средние века архитекторы и ремесленники полагались в основном на традиционное знание, которое держалось в секрете и которое со временем изменялось лишь незначительно. Вопрос соотношения между теорией и практикой решался в моральном аспекте с божественной точки зрения. Именно инженеры, художники и практические математики эпохи Возрождения сыграли решающую роль в принятии нового типа практически ориентированной теории. Изменился и сам социальный статус ремесленников, которые в своей деятельности достигли высших уровней ренессансной культуры. В эпоху Возрождения тенденция к всеохватывающему рассмотрению и изучению предмета.
В науке Нового времени можно наблюдать иную тенденцию - стремление к специализации и вычленению отдельных аспектов и сторон предмета как подлежащих систематическому исследованию экспериментальными и математическими средствами. Одновременно выдвигается идеал новой науки, способной решать теоретическими средствами инженерные задачи, и новой, основанной на науке, техники. Именно этот идеал привел в конечном итоге к дисциплинарной организации науки и техники. В социальном плане это было связано со становлением профессий ученого и инженера, повышением их статуса. Сначала наука многое взяла у мастеров-инженеров эпохи Возрождения, затем в XIX-XX веках профессиональная организация инженерной деятельности стала строиться по образцам действия научного сообщества. Специализация и профессионализация науки и техники с одновременной технизацией науки и сциентификацией техники имели результатом появление множества научных и технических дисциплин, сложившихся в XIX-XX веках в более или менее стройное здание дисциплинарно организованных науки и техники. Этот процесс был также тесно связан со становлением и развитием специально-научного и основанного на науке инженерного образования.
Соотношение естественных и технических наук:
1. технические науки отождествляются с прикладным естествознанием;
2. естественные и технические науки рассматриваются как равноправные научные дисциплины;
Технические науки - часть науки и, хотя они не должны далеко отрываться от технической практики, не совпадают с ней. Техническая наука обслуживает технику, но является прежде всего наукой, т.е. направлена на получение объективного, поддающегося социальной трансляции знания.Технические и естественные науки имеют одну и ту же предметную область инструментально измеримых явлений. Хотя они могут исследовать одни и те же объекты, но проводят исследование этих объектов различным образом.
Технические явления в экспериментальном оборудовании естественных наук играют решающую роль, а большинство физических экспериментов является искусственно созданными ситуациями.
Таким образом, естественные и технические науки - равноправные партнеры. Они тесно связаны как в генетическом аспекте, так и в процессах своего функционирования, стимулируя друг друга.
3. в технических науках выделяются как фундаментальные, так и прикладные исследования.
В реальной жизни очень трудно отделить использование научных знаний от их создания и развития. Инженеры используют не столько готовые научные знания, сколько научный метод. Кроме того, в самих технических науках постепенно формируется мощный слой фундаментальных исследований, теперь уже фундаментальные исследования с прикладными целями проводятся в интересах самой техники. Все это показывает условность проводимых границ между фундаментальными и прикладными исследованиями. Поэтому следует говорить о различии фундаментальных и прикладных исследований и в естественных, и в технических науках, а не о противопоставлении фундаментальных и прикладных наук, неизменно относя к первым из них - естественные, а ко вторым - технические науки.
Основные различия естественнонаучной и технической теорий проявляются, прежде всего, в плане особого видения мира, т.е. универсума исследуемых в данной теории объектов и способов их теоретического представления. В естественной науке это видение выражается в научной картине мира, в которой любые реальные объекты рассматриваются как естественные, независящие от человеческой деятельности. В технических науках развиваются иные принципы онтологизации, связанные с жесткой ориентацией на инженерную деятельность.
Научное знание и процесс его получения характеризуется системностью и структурированностью. Если рассматривать науку как системную целостность, то она принадлежит к типу сложных систем, которых саморазвиваются, и в своем развитии порождают все новые относительно автономные подсистемы и новые интегративные связи, которые управляют их взаимодействием. Структура научного знания может рассматриваться в разных аспектах.
Современная наука состоит из различных областей знаний, взаимодействующих между собой и вместе с тем имеющих относительную самостоятельность.
В структуре научного знания принято выделять знание:
Научное техническое знание определяется как самостоятельная область научного знания, и характеризуется научными методами исследования технических проблем, организацией получаемых знаний в виде научного предмета (наличие идеальных объектов изучения и системы взаимосвязанных категорий различного уровня общности), специальной социальной организацией деятельности по выработке этих знаний. Самостоятельный статус технического знания определяется также наличием специфического объекта исследования - предметных структур технической практики, и предмета исследования - взаимосвязи физических, технических и конструктивных параметров технических устройств. Формирование научно-технического знания связывается с образованием определенной системы знаний, включающей в себя практико-методологические, технологические, а также конструктивно-технические задачи, описания объектов с учетом их существенных свойств, позволяющих им осуществлять определенные технические функции.
Общая структура научного технического знания может быть представлена, классификацией по трем основаниям: предмету, уровню теоретизации (степени обобщения эмпирического знания) и фазам научно-технической деятельности. Соответственно, единицами анализа по каждому из оснований выступают: эволюция технического знания, изменение его особенностей, характера и содержания; эволюция методов научно-технического познания и инженерной деятельности; эволюция отдельных сфер научно-технического знания, этапов его производства и использования.
Важной характеристикой технического знания является установка на рационализацию средств и схем, применяемых в различных областях деятельности, а также проектирование новых средств и схем, всеобщую и всестороннюю оптимизацию деятельности.
Эволюция технического знания обусловлена целями технического знания (техническое знание направлено на исследование объектной структуры в соответствии с его назначением), его задачами (создание теоретических оснований преобразования природы), социальным характером коллективной практики и обмена опытом (в том числе специальной социальной организацией деятельности по выработке этих знаний). Особенности и специфика эволюции технического знания определяются воздействием экстернальных (социальных, экономических, экобиологических, культурных и т.д.) факторов и его внутренней логикой, имманентными регулятивами (методами, предметной организацией технического знания, внутренними техническими закономерностями, и т.д.).
Основное содержание технического знания составляют понятия, законы, теории, которые отражают процесс изменения формы и свойств природных материальных образований в результате их превращения в технические средства труда, приобретения ими в ходе технической деятельности социальной функции. Таким образом, в техническом знании находит свое отражение процесс превращения природного в социальное. Положение технического знания в системе наук о природе и обществе определяется тем, что это знание имеет конструктивный, проективно-ориентированный характер. Место технического знания в общей системе научного знания определяется занимаемым им промежуточным положением между естественными науками и науками гуманитарного профиля. Научно-техническое знание, которое ранее ориентировалось преимущественно на использование достижений естествознания, все чаще начинает обращаться к проблемам, решение которых должно носить комплексный характер, требует использования специфики методов гуманитарных наук.
Естествознание как основа научно-технического прогресса, направления и сферы использования его современных достижений. Принципы биотехнологии, генной инженерии. Использование информационных и навигационных технологий, математического моделирования.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.12.2015 |
| Размер файла | 43,0 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Современное естествознание и высокие технологии
Введение
естествознание технический навигационный биотехнология
В данной работе рассмотрены наиболее существенные достижения научно-технического прогресса, приводящие к новому пониманию природы, ее закономерностей и принципов развития, а так же представлены научные достижения, которые расширяют методологическую основы естествознания в целом.
Объектом исследования естествознания является природа, а так же вся совокупность процессов и закономерностей, проявляющаяся в природных системах. Естественные законы характеризуют постоянные системы, встречающиеся в природе, и являются всеобщими для определенной категории явлений и отображают необходимость их проявления при обусловленных, точно выраженных условиях.
Целью настоящей работы было раскрыть сущность высоких технологий, а так же определить их взаимоотношения с естественными науками. Для этого был определен ряд задач:
- изучить естественнонаучные основы современных технологий;
1. Естествознание как основа научно-технического прогресса
Объектом исследования естествознания является природа, а так же вся совокупность процессов и закономерностей, проявляющаяся в природных системах. В классическом понимании природа рассматривается как совокупность интегрированных законов, выступающих отражением разума и по которым существует материальный мир в пространстве и времени. Жизнь природы находится в непрерывном поиске более совершенных самоорганизованных моделей, имеющих способность к формированию разумной самоорганизации.
В процессе познания законов природы человек применяет научные достижения, извлекая при этом материальную выгоду. Исследуя природу, накапливая знания об отдельных случайных ее явлениях, выводятся законы их функционирования. Для создания научных основ охраны природы главное значение имеет обнаружение связей между элементами природы, связи между природой и человеческим обществом.
И в последующем, особенно после формирования электродвигателя, освоения электрической энергии, развитие производства в существенной степени определял научный прогресс. Таким образом, особенностью второго этапа научно-технического прогресса являлось взаимное стимулирование развития друг друга в непрерывно ускоряющемся темпе.
Третий этап научно-технического прогресса сопряжен с современной научно-технической революцией, которая началась в середине 20 века. Для этого этапа характерно превращение науки в естественную производительную силу. Отчетливее становится главенствующая роль науки в отношении к технике. Зачастую некоторые отрасли производства появляются вслед за новыми научными течениями и открытиями: атомная энергетика, радиоэлектроника, химия синтетических материалов, производство ЭВМ и др.
Естествознание, сложившееся в начале 20 века, позволило с новой стороны отнестись к сущности и роли техники в человеческой культуре. Согласно этому новому подходу особенности взаимоотношений человека и природы обусловливаются эффективностью их энергообмена. В природных условиях представители животного мира в незначительной степени обмениваются энергией, поэтому отдельный организм и природа могут считаться слабо взаимодействующими подсистемами, находящимися рядом с состоянием равновесия.
Природа развивается по принципу постоянного усложнения систем (т.е. неизбежного возникновения систем более высокого уровня), при условии способности к воспроизводству.
В 21 в. становится очевидным, что развитие общества обусловлено прогрессом в науке и технике, что именно на науке базируется сложное устройство современного развития. Постоянность научно-технического прогресса определяется фундаментальными и прикладными исследованиями, выявлениями новых закономерностей развития природы и общества, внедрением научных идей в технику и производство, она связана с разработкой целевых комплексных программ по решению научно-технических проблем.
2. Естественнонаучные основы современных технологий
Предметом естествознания как науки является природа. Природа включает весь информационный и материально-энергетический мир Вселенной. Современные технологии являются не только достижением науки и техники, но и представляют собой природные процессы или явления, представляющие объект изучения естествознания.
Наиболее распространенными технологиями являются достижения в следующих направлениях: биотехнологии, генной инженерии, нанотехнологии, медицине и т.д.
Появление определенной технологии свидетельствует о высоком уровне зрелости соответствующей ей сфере естествознания, когда она начинает развиваться быстро и становится прикладной, т.е. оказывается полезной обществу. В современном обществе развиваются многие виды технологий.
Биотехнологии
Современные биотехнологии основаны на применении живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве. На основе биотехнологии постигнуто масштабное производство искусственных белков, питательных и многих других веществ. Успешно формируются микробиологический синтез витаминов, ферментов, аминокислот, антибиотиков и т.д. Представляет практический интерес синтез других биологически активных веществ - гормональных препаратов и соединений, стимулирующих иммунитет - с использованием естественных биологических материалов.
Для увеличения продуктов питания особую роль играют искусственные вещества, включающие белки, необходимые для жизнедеятельности живых организмов.
Благодаря существенным достижениям биотехнологии в настоящее время изготовляется в промышленных масштабах целый спектр искусственных питательных веществ, по многим качествам превосходящих продукцию естественного генезиса. Современные методы биотехнологии позволяют преобразовать большие количества отходов древесины, соломы и прочих остатков растительного происхождения в ценные питательные белки. Такой способ включает процесс гидролиза промежуточного продукта - целлюлозы - с последующей нейтрализацией образующейся глюкозы и введением солей. Полученный раствор глюкозы является питательным субстратом для микроорганизмов - дрожжевых грибов.
Промышленное производство белков полностью автоматизировано, и скорость роста дрожжевых культур в тысячи раз выше, чем крупного рогатого скота. 1 т пищевых дрожжей позволяет произвести около 800 кг свинины, 1,5 - 2,5 т птицы или 15-30 тыс. яиц и сэкономить при этом до 5 т зерна. Искусственные белковые питательные вещества - продукция бурно развивающейся микробиологической промышленности.
Значимым событием следует считать разработку промышленного производства пенициллина, получения аминокислот. Затем стали производить антибиотики, препараты ферментов, витаминно-белковые добавки к продуктам питания, ростовые вещества (например, гибберелин), бактериологические удобрения, средства защиты растений. Стало возможным производство бактериологического оружия.
Ученые расшифровали механизм рекомбинации ДНК в ходе синтеза ферментов, и в результате чего биотехнологи получили возможность изготовлять многие ферменты при относительно их невысокой себестоимости.
Совершенствуются способы усовершенствования технологии получения биокатализаторов, отсутствующих в природе. Например, кукурузный, пшеничный крахмал и сахар подходят для ферментации. Они свободно переходят в глюкозу, и далее - фруктозу.
Достижения генной инженерии
Генная инженерия содержит методы генетики и молекулярной биологии, связанные с направленным созданием новых, отсутствующих в природе комбинаций генов. Главная операция генной технологии сводится к извлечению из клетки организма гена (кодирующего нужный продукт) или группы генов и совмещение их с молекулой ДНК, которая способна проникать в клетки других организмов и там размножиться.
На начальных этапах развития генной инженерии получены биологически активные соединения - инсулин, интерферон и др. Современные генные технологии включают химию нуклеиновых кислот и белков, генетику, микробиологию, биохимию и открывают новые возможности разрешения многих проблем медицины, биотехнологии и сельского хозяйства.
Одним из самых современных и перспективных методов генной инженерии для получения новых микробных штаммов является генетическое копирование (клонирование).
В 2000 году появились сведения о клональном размножении потомства приматов путем деления зародыша. Американские ученые смоги получить генетически идентичные эмбрионы обезьяны посредством разделения бластомеров зародыша на стадии деления. Из эмбриона родилась вполне нормальная обезьянка Тетра - генетический близнец первоначально зачатой особи. Такой тип клонирования предполагает генетически идентичное потомство и в последствии можно получить двойню, тройню и сколько угодно генетических близнецов. Другими словами, появилась возможность воспроизводить сложные научные эксперименты на абсолютно генетически идентичных особях, имплантируя последовательно зародыш одной и той же суррогатной матери можно исследовать влияние ее организма и внешних факторов на развитие плода.
В ходе экспериментирования в клонировании отмечается высокая смертность и высокая доля уродств новорожденных.
Еще не в полной мере изучены многие механизмы клонирования и развития животных из соматической клетки. Однако, успех, достигнутый на данный момент, показал теоретическую возможность создания генетических копий даже человека из отдельной клетки, взятой из какого-либо органа. Многие ученые с энтузиазмом восприняли идею клонирования человека.
Однако, многие ученые и общественные деятели озабочены потенциальной опасностью (в том числе моральной) и, высказываются против клонирования человеческих особей. Имеется и биологическая проблема. Установлено, что в процессе культивирования клеток в пробирках и получения соматоклонов способны возникать различного рода мутации в геноме, вредоносные для организма. К тому же, как установлено, клональные особи обладают особенностью быстрого старения и угнетения многих жизненных функций за недолгий промежуток времени. Таким образом, клонирование человека способно привести к росту в человеческой популяции генетически неполноценных, в т.ч. психически больных людей. Так же, возникает целый ряд этических, моральных и даже юридических проблем, связанных с манипуляциями над эмбрионом человека.
Нанотехнологии
Нанотехнология - междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, обобщающая теоретическое обоснование, практические методы исследования, анализ и синтез, а также методы производства и использования продуктов с определенной атомарной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. [6]
На современном этапе проявляется все больше интереса разработке новых тонкопленочных материалов. Тонкопленочные защитные, полупрозрачные, упрочняющие, диэлектрические, магнитные и т.п. покрытия, тонкопленочные элементы интегральных схем современной микро- и наноэлектроники являются примерами использования тонкопленочных материалов. В зависимости от исполняемой задачи толщина слоя может колебаться в границах от нескольких ангстрем до нескольких десятков микрометров.
В настоящее время налажена технология формирования микроэлектронного элемента с размером до нескольких десятых долей микрометра. Для получения тонкопленочных слоев и элементов используются многообразные технологии:
- механическое и термическое напыление;
- вакуумное ионно-плазменное осаждение и др.
Наряду с перспективной микроэлектронной технологией в настоящее время активно внедряется биотехнология, сформированная на видоизменении структуры молекулы ДНК (сшивание нитями ДНК и т.д.).
В микроэлектронной технологии помимо уменьшения элементов интегральных схем до нанометровых размеров, необходимо соединять их между собой и с микроэлектродами. В реализации такой операции могут помочь нуклеиновые кислоты, поскольку в них четко проявляется молекулярная самосборка. В лаборатории уже удалось нитями ДНК связать наночастицы из золота в трехмерную решетку. Кроме того, из отрезка ДНК построили мостик, связывающий два электрода, а затем его использовали как матрицу, на которую из раствора осаждали серебро, так что получился проводящий металлический провод диаметром 100 нм, что значительно меньше размера широко применяемых сейчас в микроэлектронике электропроводящих полос. Приведенный пример показывает, как удачно могут сочетаться совершенно разные биотехнология и зарождающаяся наноэлекронная технология.
Микроэлектронные технологии оказали и будут оказывать огромное влияние на индустриальный мир и общество в целом. Наиболее широко известная продукция, изготавливаемая на основе микроэлектронной технологии - микропроцессор, представляющий собой устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших интегральных схем. Эта удивительно сложная и функционально интегрированная электрическая цепь построена на небольшой пластине, называемой чипом. Некоторые современные микропроцессоры, в том числе и отдельные чипы машинной памяти большой емкости, содержат миллионы транзисторов или других электронных компонентов, расположенных на кремниевой пластине площадью в несколько квадратных сантиметров.
Читайте также: