Современная биология ее фундаментальные и прикладные аспекты реферат
Обновлено: 05.07.2024
Контрольные вопросы
1. Применение первого и второго законов термодинамики при анализе
2. Физико-химическая основа самоорганизации биомембран,
их стабилизации и динамики функционирования.
3. Описание ионных потоков через биомембрану.
4. Трансформация энергии в биомембранах.
5. Общий биофизический механизм восприятия раздражений
рецепторами и клетками.
6. Биологическая роль и функциональная классификация белков.
7. Ферменты, их химическая природа.
8. Нуклеиновые кислоты, их строение и функции.
9. Современные представления о репликации ДНК.
10. Принципы и механизм транскрипции. Единицы транскрипции.
11. Процессинг РНК у эукариот.
13. Углеводы, их биологическая роль и классификация.
14. Анаэробный и аэробный распад углеводов.
15. Образование АТФ.
16. Липиды, структура, свойства и биологическая роль.
19. Регуляция обмена веществ в клетке.
20. Современное состояние клеточной теории.
21. Жизненный цикл клетки.
22. Современное представление об организации хромосом.
23. Пластиды и митохондрии – энергетические органоиды клетки.
26. Органы высших растений. Метаморфоз вегетативных органов.
27. Растительные ткани.
28. Спорогенез и гаметогенез.
29. Опыление и оплодотворение.
30. Фазы развития низших и высших споровых растений.
31. Строение, развитие и происхождение семени.
32. Фотосинтез, его планетарная роль.
33. Рост растений, его периодичность.
34. Физиология минерального питания растений.
36. Ткани животных, их морфофункциональная классификация.
37. Иммунная система организма, её свойства и функции.
38. Типы и теории иммунитета.
39. Центральные и периферические органы иммунной системы.
40. Воспаление и фагоцитоз.
41. Иммунологический статус организма.
42. Иммунопатологические реакции. Иммунодефициты.
43. Периодизация онтогенеза животных, особенности морфогенеза в
44. Гаметогенез и оплодотворение у животных.
45. Зародышевые листки, их образование и производные.
46. Эмбриональное развитие хордовых.
47. Физиологические функции (организма животных), их регуляция.
48. Синапсы – одна из форм клеточного взаимодействия.
49. Механизм мышечного сокращения и расслабления.
50. Нервные центры и их основные свойства.
51. Рефлекторная деятельность ЦНС.
52. Условный рефлекс – универсальный механизм адаптации в мире
53. Особенности ВНД человека.
54. Кровь, её основные физико-химические свойства и функции.
55. Газообмен в лёгких и тканях.
56. Деятельность сердца, её регуляция.
57. Пищеварительный тракт, его отделы и процесс пищеварения.
58. Рецепторы и анализаторы.
59. Наследственность, её материальные основы.
60. Наследование, биологические процессы, обусловливающие
61. Ген, его строение и функция.
62. Хромосомная теория наследственности.
63. Изменчивость организмов, её виды, источники и значение.
64. Мутации и факторы, вызывающие их появление.
65. Генетический код.
66. Разнообразие живых организмов.
67. Эволюционные идеи, концепции и теории.
68. Современные эволюционные теории: СТЭ, пунктуализм.
69. Доказательства эволюции.
70. Вид – качественный этап эволюционного процесса.
71. Наследование в популяции и стабильность популяционной
72. Факторы эволюции.
73. Естественный отбор, примеры его эффективности.
74. Пути происхождения видов: анагенез и кладогенез.
75. Модели и примеры видообразования.
76. Биогенетический закон. Онтогенез – основа филогенеза.
77. Эволюционный прогресс.
78. Вирусы и микроорганизмы: разнообразие, эволюция, роль в
79. Строение и репродукция вирусов.
80. Строение и размножение бактерий.
82. Дыхание и брожение.
83. Преобразование микроорганизмами соединений углерода, азота,
серы, железа, фосфора, углеводородов.
84. Разложение целлюлозы, лигнина, пектинов микроорганизмами,
85. Современные представления о системе органического мира.
89. Происхождение и закономерности эволюции высших растений.
90. Высшие споровые растения.
91. Голосеменные растения.
92. Цветковые – высшая ступень эволюции растений.
94. Низшие многоклеточные.
95. Билатеральные нецеломических метазои.
96. Целомические метазои.
100. Общая характеристика типа хордовых.
101. Низшие хордовые – оболочники и бесчерепные.
102. Надкласс “Рыбы”.
103. Амфибии – первые наземные позвоночные.
104. Анамнии и амниоты.
104. Общая характеристика класса рептилий.
105. Птицы – класс специализированных позвоночных животных.
106. Класса и основные отряды млекопитающих.
107. Эволюция позвоночных животных.
108. Факторы среды, основные закономерности их действия.
109. Ритмы среды обитания и биологические ритмы.
110. Роль суточных и сезонных ритмов.
111. Уровни и свойства биологических систем.
112. Популяция – форма существования вида.
113. Биогеоценоз, его структура, круговорот веществ и поток энергии.
115. Роль живого вещества в биосфере.
116. Место человека в биосфере.
117. Глобальные экологические проблемы, пути их решения.
118. Оптимизация взаимодействия человека, общества и природы.
Литература
Билич Г.Л., Сапин М.Р. Анатомия человека. – М.: Высшая школа, 2007. – 480 с.
Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология: особи, популяции, сообщества: в 2-х т. – М.: Мир, 1989. Т. 1 – 667 с. Т. 2 – 477 с.
Биофизика / Костюк П.Г. и др. – Киев: Высшая школа, 1988. – 504 с.
Белоусов Л.В. Основы общей эмбриологии. – М.: изд-во МГУ, 1993. – 301 с.
Гистология / Под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. – М.: Медицина, 1989. – 672 с., 2002 – 744 с.
Дмитриева Г.А., Кузнецов Вл. В. Физиология растений. – М.: Высшая школа, 2006. – 742 с.
Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника: систематика высших, или наземных, растений. – М.: Academia, 2000. – 430 с., 2006. – 464 с.
Жилинская И.Н., Стамкулова А.А., Кузнецов О.К. Вопросы общей вирусологии. Учебное пособие. – СПб.: Изд-воСПбГМА, 2007. – 374 с.
Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989. – 592 с.
Карначук Р.А., Гвоздева Е.С., Дейнеко Е.В., Шумный В.К. Биотехнология и генная инженерия растений. – Томск: Изд-во ТГУ, 2006. 256 с.
Клаг У., Каммингс М. Основы генетики. – М.: Техносфера, 2007. – 896 с.
Коробкин В.Н., Передельский Л.В. Экология. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2001, 2003. – 576 с.
Москвитина Н.С. Организм и среда. Учебное пособие. – Томск: Изд-во ТГУ, 2001. – 82 с.
Наумов Н.Н., Карташев Н.Н. Зоология позвоночных. – М.: Высшая школа, 1979. Ч. 1 – 333 с. Ч. 2 – 272 с.
Общий курс физиологии человека и животных: Учебник для биол. и мед. ВУЗов / Под ред. акад. А.Д. Ноздрачева. – М.: Высшая школа, 1991. I кн. – 512 с. II кн. – 528 с.
Основы Биохимии / А.А. Анисимов, А.И. Леонтьева, И.Ф. Александрова и др. – М.: Высшая школа, 1995. – 503 с.
Положий А.В., Гуреева И.И. Высшие растения. Анатомия, морфология, систематика. Томск: Изд-во ТГУ, 2004. – 188 с.
Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника в 2-х т. – М.: Мир, 1990. Т. 1 – 348 с. Т. 2 – 344 c.
Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль, 1990. – 639 с.
Рубин А.Б. Биофизика. – М.: Наука, 2004. 1 т. – 462 с. 2 т – 469 с.
Физиология человека: Учебник / Под ред. Г.И. Косицкого. – М.: Медицина, 1985. – 544 с.
Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. – М.: Агар , 1999. – 512 c.
Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. – М.: ИКЦ “Академкнига”, 2004. – 494 с.
Шарова И.Х. Зоология беспозвоночных. М.: Владос, 2004. – 592 c.
Шилов И.А. Экология: Учебн. для биол. и мед. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 2001. – 512 с.
Шлегель Г. Общая микробиология. – М.: Мир, 1987. – 568 с. Современная микробиология. В 2-х томах. – М.: Мир, 2002. – 1096 с.
Яблоков А.Р., Юсупов А.Г. Эволюционное учение. – М.: Высшая школа, 1989. – 343 с.
Современная биология (от греч. bios-жизнь и logos-учение) представляет собой совокупность наук о живой природе.
Основные направления биологических исследований:
1. Изучение закономерностей строения и жизнедеятельности животных, растений и микроорганизмов. Изучение экосистем: зоология, ботаника, физиология животных и человека, этология, физиология растений, биологическая химия, общая микробиология, экология и биоценология, гидробиология.
2. Изучение строения и жизнедеятельности клетки и тканей, наследственности и индивидуального развития организмов: цитология, физиология клетки, биофизика, генетика, аналитическая и экспериментальная эмбриология, цитоэмбриология растений, индивидуальное развитие растений.
3. Изучение закономерностей исторического развития организмов: эволюционная теория, эволюционная палеонтология, эволюционная морфология животных, эволюционная гистология, эволюционная биологическая химия, проблема возникновения жизни на Земле.
4. Новейшие направления биологических исследований: молекулярная биология, молекулярная генетика, вирусология, проблемы биологического развития, изучение биосферы и вопросы воспроизводства и охраны животного и растительного мира, космическая биология, применение математических методов, принципов кибернетики и синергетики в биологии.
Аксиомы биологии.
1. Все живые организмы представляют собой единство фенотипа и генотипа – программы для его построения, передающейся из поколения в поколение (Д. Нейман, Н. Винер).
3. В процессе передачи из поколения в поколение генетических программ в результате многих причин они изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными.
4. Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору условиями внешней среды (Н.В.Тимофеев-Ресовский (1900-1981)).
В настоящее время биология существует одновременно в трех ипостасях: традиционная (натуралистическая) биология, физико-химическая биология, эволюционная биология. Эти научные направления различаются по содержанию объекта научных исследований, но объединены одной целью – познание живой природы. Поэтому основная задача биологической науки – это интеграция биологического знания под эгидой общей теории.
Жизнь – это высшая из природных форм движения материи, характеризующаяся самообновлением, саморегуляцией и самовоспроизведением разноуровневых открытых систем, вещественную основу которых составляют белки, нуклеиновые кислоты и фосфорорганические соединения.
Свойства живого: сложная упорядоченная структура; способность к изменению и усложнению; способность к самовоспроизведению на основе генетического кода; высокая приспособляемость к внешней среде; получение энергии из внешней среды и использование ее на поддержание собственной упорядоченности; активная реакция на внешнюю среду; способность сохранять и передавать информацию; молекулярная хиральность (молекулярная диссиметрия).
Основные концепции происхождения жизни.
1. Креационизм: жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время.
2. Теория стационарного состояния: жизнь существовала всегда.
3. Теория самопроизвольного зарождения: жизнь возникала неоднократно из неживого вещества.
4. Панспермия: жизнь занесена на нашу планету извне.
5. Теория биохимической эволюции: жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. Этапы биохимической эволюции.
5.1 синтез низкомолекулярных органических соединений из газов первичной атмосферы;
5.2 полимеризация мономеров с образованием цепей белков и нуклеиновых кислот;
5.3 образование фазово-обособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами;
5.4 возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого, в том числе репродуктивным аппаратом, гарантирующим передачу дочерним клеткам всех химических и метаболических свойств родительских клеток.
Первые три этапа относят к периоду химической эволюции, с четвертого начинается биологическая эволюция. Представления о химической эволюции подтверждены рядом экспериментов. Начало этим работам было положено в 1953 г. С. Миллером и Г. Юри, которые при воздействии искрового заряда на газовую смесь из метана, аммиака и паров воды получили набор малых органических молекул, впервые показав возможность абиогенного синтеза органических соединений в системах, имитирующих предположительный состав первичной земной атмосферы.
Структурные уровни организации живой материи.
1. Молекулярный уровень: представлен молекулами органических веществ – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, находящихся в клетках и получивших название биологических молекул. На этом уровне исследуется роль этих биологических соединений в росте и развитии организмов, хранении и передаче наследственной информации, обмене веществ и превращении энергии в живых клетках.
2. Клеточный уровень: представлен клетками. Клетка – основная структурная и функциональная единица живых организмов, элементарная живая система. На этом уровне изучаются вопросы морфологической организации клетки, специализации клеток в ходе развития, функции клеточной мембраны, механизмы деления клеток.
3. Организменный уровень: может быть представлен как одноклеточными так и многоклеточными организмами. Организм – отдельное живое существо, относительно самостоятельно взаимодействующее со средой обитания. На этом уровне изучается организм как целое, со свойственными ему механизмами согласованного функционирования его органов в процессе жизнедеятельности, его адаптации и поведение в различных экологических условиях.
4. Популяционно-видовой уровень: представлен популяциями видов. Популяция-совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определенную территорию. Виды существуют в форме популяций. На этом уровне изучаются факторы, влияющие на динамику численности особей и возрастного состава популяций, проблемы сохранения исчезающих видов, действие факторов микроэволюции и т.д.
5. Экосистемный уровень: представлен системой популяций разных видов в их взаимосвязи между собой и окружающей средой. Экосистема – совокупность живых организмов и среды обитания, связанных между собой обменом веществ, энергии и информации. На этом уровне изучаются взаимоотношения организмов и среды, условия, определяющие продуктивность экосистем, их устойчивость, а также влияние на них деятельности человека.
6. Биосферный уровень: высшая форма организации живой материи, объединяющая все экосистемы планеты. Биосфера – оболочка Земли, развивающаяся под воздействием живых организмов. В биосфере происходят глобальные биогеохимические циклы (круговороты веществ и потоки энергии). Изучение механизмов их протекания, а также влияния на них деятельности человека в настоящее время имеет первостепенное значение для предотвращения глобального экологического кризиса.
История развития эволюционных идей.
1. От античной натурфилософии до эпохи Возрождения.
- сбор сведение об органическом мире;
- попытки описания и формальной классификации животных и растений;
- господство наивно-трансформистских представлений о происхождении органического многообразия форм (Эмпедокл, Анаксимен, Аристотель);
- господство представлений о божественном творении всего живого (креационизм) в Средние века.
2. Начинается с эпохи Возрождения.
- усиление интереса к естественным наукам;
- систематизация накопленного материала и построение первых таксономических классификаций;
- на смену трансформистским представлениям пришла метафизическая концепция неизменности видов;
- большой вклад в создание системы природы внес К. Линней (1707-1778): описал более 8000 видов растений, установил единообразную терминологию и порядок описания видов. В основу своей классификации он положил принцип иерархичности, т.е. соподчиненности таксонов (таксономических единиц): самый крупный таксон – класс, самый мелкий – вид.
- На данном этапе развитие эволюционных идей характеризуется формированием исторического подхода к объяснению целесообразности живого;
3.1. Концепция развития Ж.Б. Ламарка (1744-1829):
- Ламаркизм – первая целостная эволюционная концепция, тесно связанная с развитием трансформизма в истории эволюционного учения;
- основные положения: организмы изменчивы; виды и другие таксономические категории условны и постепенно преобразуются в новые виды; общая тенденция исторических изменений организмов – постепенное совершенствование их организации (градация), движущей силой которой является изначальное (заложенное Творцом) стремление природы к прогрессу; организмам присуща изначальная способность целесообразно реагировать на изменения внешних условий; изменения организмов, приобретенные в течение жизни в ответ на изменения условий, наследуются;
- в теории Ж.Б. Ламарка впервые объединены идея изменяемости видов и идея прогрессивной эволюции, но не было найдено объяснения механизмов эволюционного процесса;
- для ламаркизма, в целом, характерны два признака: телеологизм как присущее организмам стремление к совершенствованию и организмоцентризм как признание организма в качестве элементарной единицы эволюции.
3.2. Теория катастроф Ж. Кювье (1769-1832).
3.3. Эволюционная теория Ч. Дарвина (1809-1882).
- разработал стройную и развернутую теорию эволюции. Движущими силами эволюции он считал наследственную изменчивость и естественный отбор, а в качестве элементарной единицы эволюции - вид;
- перестроил идеалы и нормы биологического объяснения.
4. Неоламаркизм – первое крупное антидарвинистское учение, возникшее в конце XIX веке; в дальнейшем – совокупность различных эволюционных концепций, основанных на отдельных положениях ламаркизма.
4.1. Ортоламаркизм (Э.Коп, Г. Осборн, Л.С. Берг, Т. Эймер и др.).
- декларирует направленность эволюции, обусловленную внутренними изначальными свойствами организмов;
- в сущности, представляет собой автогенетическую концепцию, рассматривающую эволюцию как процесс развертывания предсуществующих задатков, который носит целенаправленных характер и происходит на основе изначальных внутренних потенциальных возможностей.
4.2. Механоламаркизм (Г. Спенсер, Э. Геккель, Ф. Вейденрейх и др.).
- объясняет эволюционные преобразования организмов их изначальной способностью целесообразно реагировать изменениями структур и функций на изменения внешней среды (эктогенез);
- основан на признании так называемой адекватной соматической индукции, сводящейся к утверждению, что адаптивные модификации являются эволюционными новообразованиями и наследуются. Эктогенез противопоставляется автогенезу.
4.3. Психоламаркизм (А. Вагнер, А. Паули и др.).
- рассматривает в качестве причин эволюции сознательные волевые акты организмов. Последние присущи не только животным, но и составляющим их клеткам;
- эволюция предстает как постепенное усиление роли сознания в развитии от примитивных существ до разумных форм жизни, что развивало учение о панпсихизме (всеобщей одушевленности).
5. Антидарвинизм конца XIX-начала ХХ века.
5.1. Телеогенез (Карл Бэр).
- телеологическая концепция эволюции близка ортоламаркизму, так как исходит из идеи Ламарка о внутреннем стремлении живых организмов к прогрессу.
5.2. Сальтационизм (А. Зюсс, А. Келликер).
- сальтационизм является модификацией телеогенеза;
- на начальном этапе зарождения жизни возник весь план будущего развития, а влияние внешних условий определяло лишь частные моменты эволюции;
- эволюционные события происходят в результате скачкообразных изменений, прежде всего преобразований эмбриогенеза (сальтаций, или макромутаций).
5.3. Генетический антидарвинизм (Г. де Фриз (мутационизм), Л. Кено (преадаптационизм), И. Лотси (гибридогенез)).
- мутационная изменчивость отождествлялась с эволюционными преобразованиями, что исключало необходимость процесса отбора как главной причины эволюции (Г. де Фриз);
- приспособление возникает не в результате отбора, а в результате единичной мутации, случайно оказавшейся полезной (Л. Кено);
- эволюция посредством гибридизации основана на представлении о постоянстве генов. Согласно И. Лотси, комбинативная изменчивость – единственная причина эволюции.
6. Эволюционные теории первой половины ХХ века.
6.1. Кризис эволюционного учения в начале ХХ века. Связан со столкновением новых данных, методов и обобщений генетики не только с доктринами ламаркизма, но и с основными принципами дарвинизма.
6.2. Преодоление генетического антидарвинизма (20-30-е гг).
- создание ряда новых направлений генетики и экологии, подготовивших научные основы синтеза этих отраслей биологии с дарвинизмом, основанном на учении о популяциях и естественном отборе;
6.3. Создание синтетической теории эволюции (30-40-е гг.).
План семинара
1. Структура и особенности современной биологии. Проблема интеграции биологических знаний.
3. Система органического мира, иерархия, уровни.
4. Клетка как сложная самоорганизующаяся система.
5. Понятие эволюции. История развития эволюционных идей.
Примерные вопросы для повторения и самопроверки
1. Дайте определение жизни с различных позиций.
2. Какими свойствами обладает живое?
3. Какие методы использует биология?
4. Каков физический смысл аксиом биологии?
5. Изменчивость и наследственность – какова их роль в развитии органического мира?
6. Какие основные положения составляют основу современных биологических наук?
молодежная научная конференция, посвященная
125-летию биологических исследований в Томском государственном университете (Томск, 6–9 октября 2010 г.) Издательство Томского университета 2010 УДК 57/59 ББК 28 Т78
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ ИЗДАНИЯ
проф. Г.Е. Дунаевский – председатель коллегии, проректор ТГУ; с.н.с. М.Н. Баландин – ответственный редактор издания, зам. председателя коллегии; с.н.с. В.З. Башкатов – член коллегии
ЧЛЕНЫ КОЛЛЕГИИ, РУКОВОДИТЕЛИ НАУЧНЫХ РЕДАКЦИЙ
ПО НАПРАВЛЕНИЯМ:
НАУЧНАЯ РЕДАКЦИЯ ТОМА:
д.б.н., проф. А.С. Ревушкин (ответственный редактор); д.б.н., проф. Н.С. Москвитина;
к.б.н., ст. преп. Р.Т.-о. Багиров; м.н.с. А.А. Кузнецов (составитель) Труды Томского государственного университета. – Т. 275. – Сер.
Т78 биологическая: Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии. Материалы Первой Всероссийской молодежной научной конференции, посвященной 125-летию биологических исследований в Томском государственном университете. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2010. – 466 с.
Для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов, всех интересующихся современными проблемами биологии.
ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
Том 275 Серия биологическая
Исторически сложилось так, что научные исследования в Томском государственном университете были начаты биологами. Это объясняется не только тем, что первым и в течение 10 лет единственным факультетом в Императорском Томском университете был медицинский, в рамках которого были созданы кафедры биологического профиля. За три года до приезда в Томск первых профессоров-медиков в 1885 г. в Томском университете на скромной должности учёного-садовника оказался известный уже в то время учёный ботаник Порфирий Никитич Крылов. Он был приглашён устроителем университета, попечителем Западно-Сибирского учебного округа В.М. Флоринским для создания ботанического сада и обустройства парка на университетской территории. Имея серьёзный опыт научных исследований и большое желание изучать растительный покров Сибири, П.Н. Крылов не ограничивается только созданием теплиц и оранжерей и посадкой растений в университетском парке, он начинает осуществление грандиозного плана исследовательской деятельности. С научных исследований П.Н. Крылова в 1885 г. началась славная история томской ботанической школы, в целом биологических исследований и вообще наука в Томском университете.
Корни многих научных направлений и современных достижений биологов ТГУ уходят в дореволюционный период истории университета и связаны с именами таких выдающихся учёных, как С.И. Коржинский, В.В. Сапожников, Н.Ф. Кащенко, М.Д. Рузский, А.С. Догель, А.А. Кулябко, К.Н. Виноградов, В.Н. Великий и др. В первые годы существования университета за короткое время была создана солидная материально-техническая база научных исследований в виде коллекций ботанического сада, ботанического музея (гербария), зоологического музея, оборудования лабораторий и кафедр, богатых фондов научной библиотеки. Более сложной на первых этапах была задача подготовки научных кадров, поскольку обучение биологов в Томском университете началось в 1917 г. на соответствующих отделениях открывшегося физико-математического факультета. Но профессора университета в дореволюционный период смогли привлечь к научным исследованиям студентов медицинского факультета, Томского технологического института, Сибирских высших женских курсов. Будучи студентами, молодые учёные не только изучали литературу и делали доклады, но и совершали ряд крупных научных экспедиций, публиковали научные статьи и монографии. В дальнейшем из них выросли крупные учёные-биологи (Б.К. Шишкин, В.В. Ревердатто, Л.П. Сергиевская, Л.А. Уткин и др.).
Характерной особенностью биологических исследований в Томском университете, проявившейся уже на первых этапах, были фундаментальность и высокий уровень научных исследований, соответствующих мировому. Свидетельством этого является официальное признание заслуг томских биологов на зарубежных конференциях и в научных журналах.
Современный этап биологии в Томском университете отличается сочетанием традиционных направлений с новыми междисциплинарными и прикладными исследованиями, чему способствует взаимодействие научных подразделений ТГУ (Биологический институт, НИИ биологии и биофизики, Сибирский ботанический сад) с академическими институтами и наукоёмкими секторами экономики. Сохраняется и древняя традиция – рост и активная научная деятельность научной молодёжи при сохранении преемственности и связи поколений в рамках научных школ.
Представленные материалы научной конференции являются ярким подтверждением этого и, надеюсь, началом новой традиции формирования сообщества молодых биологов университетов, академических учреждений и производственных организаций.
кафедрой ботаники Биологического института ТГУ, председатель Томского отделения Русского ботанического общества,
TO THE READER
Historically, scientific research in Tomsk State University was started by biologists.
This was not entirely due to the fact that the Medical Department was the first and the only department to be created in Tomsk Imperial University for 10 years, hosting within its framework specialized departments of biology. Three years prior to the arrival of the first medical professors to Tomsk in 1885, an already prominent botanist, Porfiriy Krylov, occupied a humble position of gardener. He was invited by the organizer of the University, the curator of the West-Siberian educational district, V. Florinsky for creating a botanical garden and laying out a park on campus. Having a wealth of experience in scientific research and a strong desire to study Siberian vegetation, P. Krylov did not restrict himself to setting up greenhouses and conservatories and planting trees in the University park, but embarked on an ambitious programme of scientific studies. It was P. Krylov’s research in 1885 that gave rise to a proud history of Tomsk botanical school of thought, of botanical research as a whole and of scientific studies in Tomsk State University.
Numerous schools of thought and achievements of TSU biologists can be traced to pre-revolutionary period of its history and are associated with the names of such prominent scientists as S. Korzhinsky, V. Sapozhnikov, N. Kashienko, M. Ruzsky, A. Dogel, A. Kuliabko, C. Vinogradov, V. N. Veliky, etc. During the first few years of the University's existence a substantial material and technical base of scientific research was created, including the collections of the botanical garden, the botanical museum (the herbarium), the zoological museum, laboratory and specialized department equipment, extensive library funds. At first, training scientific personnel presented a bigger challenge, as instruction in biology in Tomsk university began in 1917 at appropriate sub-departments of the newly created Department of Physics and Mathematics. Nevertheless, in the prerevolutionary period the professors of the University managed to engage in scientific research the students of the Medical Department, Tomsk Technological Institute and Siberian University for Women. As students the young researchers not only studied literature and delivered reports, but conducted a series of major scientific expeditions, published scientific papers and monographs. Years later they grew up to become renewed biologists (B. Shishkin, V. Reverdatto, L. Serguievskaya. L. Utkin, etc.).
From the outset, fundamental nature and high level of scientific research compatible with international standards became characteristic of biological studies in Tomsk University. The official recognition of achievements of Tomsk biologists at international conferances and in scientific journals is a testimony to this. However, Tomsk University has not escaped the dark pages of history of biological research, such as the hard times of persecution of geneticists, cytologists, geobotanists and Darwinists on ideological grounds.
But these years also saw some important results in a range of applied disciplines, associated with the development of agriculture, the pursuit of new medical treatment, the struggle against parasites and nidi of infection. Fundamental research continued to be carried out, including the discovery of phytoncides (B. Tokin), the creation of summarizing works on flora and fauna (L. Serguievskaya, A. Polozhiy, I. Laptev, B. Ioganzen, etc.), on animal physiology (V. Peguel). The second half of the XX-th century is associated with the discovery of new directions of biological research: biophysics, biochemistry, radiobiology, ecology, biogeocenology, biological resource studies.
The present-day stage of biological studies in Tomsk university is notable for combining traditional directions with new interdisciplinary and applied research, facilitated by cooperation of scientific units of TSU (Institute of Biology, Research Institute for biology and biophysics, the Siberian botanical garden) with academic institutes and knowlege-intensive sectors of economy. The long-standing tradition of academic growth and active participation of young scientists in research along with respecting continuity across generations within schools of thought is also preserved. The reports from the scientific conference presented here are a clear evidence of this and, as I hope, signify the birth of a new tradition of forming a community of young biologists from universities, academic institutions and industrial organizations.
Все современные исследователи разделяют науки на прикладные и фундаментальные. Это совокупность разнообразных и многосложных знаний, которые охватывают более 1000 дисциплин. У каждой из них есть своя структура и особенности. Но группирование продолжается и сегодня, так как существуют некоторые науки, имеющие признаки сразу нескольких классов.
- Определение понятия науки
- Подходы к классификации
- Основные отличия
- Проблема амбивалентности
- Соотношение фундаментального и прикладного
- Социально-гуманитарные знания
- Задачи дисциплин
Определение понятия науки
За всю историю своего существования человечество находится в постоянном движении. Процесс поиска является вечным двигателем, он устремляет людей к разработке разных методов познания окружающего мира. И одним из подобных способов стала наука. С ее помощью люди смогли познакомиться с окружающей средой, познать основные методы бытия и законы развития.
Получая новую информацию, человек расширяет свои возможности. Он способен изучать и изменять окружающую реальность. Сама суть науки заключается в систематизации и создании новой информации, а также исследовании ее с разных сторон. А понятие составляет особую систему из многочисленных элементов, которые связаны одной методологией.
Основными её составляющими считаются разные дисциплины. На сегодня их существует более 10 000. Это технические, естественные, экономические и социально-гуманитарные науки. Их исследуют в различных учреждениях, а также постоянно расширяют и дополняют.
Подходы к классификации
Система наук довольно многообразна и сложна. Именно поэтому её уже столько веков изучают многие исследователи. Они рассматривают её с двух сторон:
Именно при первом варианте все науки подразделяются на два больших класса — прикладные и фундаментальные. К ним относятся дисциплины, имеющие прямое отношение к практическим знаниям. Они направлены на решение определенных задач. А вторые представлены теорией. Но между ними существует взаимосвязь.
Все науки разделяют на три предметных группы: естественные, социальные и гуманитарные. Первые изучают разные аспекты природы, к примеру, это химия, физика, астрономия, биология и математика. К социальным или общественным дисциплинам относятся те, что занимаются исследованиями разных сторон человеческой жизни. А гуманитарные направлены на изучение людей и всего, что с ними связано, — язык, право, культура, интересы.
Основные отличия
Хотя прикладные и фундаментальные науки связаны, между ними есть и отличия. Первые считаются более абстрактными дисциплинами, они необходимы для изучения высоких целей. Подобная система знаний позволяет человеку формировать фундамент для всех наук. То есть она даёт представление об общей картине мира, закладывает основы для дальнейшего образования. Именно здесь создаются такие принципы и законы, концепции и теории, которые становятся фундаментом прикладных дисциплин.
Ко второму варианту относится особая система знаний, у которых есть конкретное практическое направление. С их помощью человек может выполнять свои профессиональные обязанности и решать определенные задачи. К примеру, медицинские сотрудники занимаются снижением заболеваемости, агрономы повышают урожайность культур. То есть прикладными науками называются те, результаты исследований которых достигают четкой цели.
Проблема амбивалентности
Хотя все прикладные дисциплины направлены на то, чтобы помогать человеку решать определенные задачи, их итоги могут быть двойственными. С одной стороны, новые знания считаются поводом для дальнейшего прогресса и расширения сознания людей. Но с другой, они становятся причиной появления проблем. В некоторых случаях они могут оказывать негативное влияние на человека и окружающую среду.
Прикладные науки часто нарушают природную гармонию. Они служат удовлетворению потребностей личности. С их помощью люди получают хорошую прибыль. Но при этом они могут стимулировать или усугублять природные процессы, негативно сказываться на здоровье и даже заменять естественные элементы синтетическими.
Подобное противоречивое отношение может угрожать существованию планеты. Ведь прикладные дисциплины служат только потребностям человека. А природа при этом терпит значительный ущерб. Эта амбивалентность поделила учёных и исследователей на две группы. Одна считает, что человек является венцом природы и может делать всё, что ему угодно. А вторая старается доказать, что люди должны жить в гармонии с окружающим миром и не нарушать его законы.
Соотношение фундаментального и прикладного
Некоторые ученые отказываются разделять дисциплины на прикладные и фундаментальные. Проблема состоит в том, что любая научная сфера начинается не с практики, а с теории. И только на конечном этапе своего развития она может превратиться в прикладную область.
Любая наука при формировании проходит два этапа. На первом новые знания аккумулируются до определённого уровня. И только после его достижения наступает второй этап. Уже на нём человек на основе полученной информации, результатов исследований и знаний может заниматься практической деятельностью. То есть в этом случае он формирует свои умения и применяет их в конкретной отрасли.
Сама теория, согласно которой новые знания относятся к фундаментальной группе, а практическое использование к прикладной, не совсем верна. Дело в том, что в некоторых случаях происходит замена итогов и целей. Иногда бывает, что прикладные исследования позволяют получить новые знания. А ранее неизвестные технологии становятся основой фундаментальных знаний.
Основное отличие двух составляющих — это свойства их результатов. Если во время прикладных исследований ученые могут спрогнозировать итоги, то при фундаментальных — нет. В первом случае испытания проводятся в связи с ожиданиями людей, а во втором устоявшиеся теории могут разрушаться. Но при этом возникают гораздо более ценные знания и умения.
Социально-гуманитарные знания
Гуманитарные и социальные науки основаны на изучении проблем человека. Он является главным объектом исследования. Но пока ученые не достигли единого мнения в том, какие именно дисциплины относить к первой, а какие ко второй группе. Дело в том, что и те, и другие имеют отношение к людям. Но они рассматривают человека в социуме с разных позиций.
Некоторые науки считают, что личность без общества не сможет сформироваться полноценно. Доказательством этой теории могут быть дети, которых вырастили стаи диких животных. Они пропустили довольно важную стадию социализации, поэтому так и не смогли стать полноценными личностями.
В результате подобных исследований ученые решили, что нужно объединить науки в одну группу, социально-гуманитарную. Они рассматривают человека и как индивидуальный субъект, и как участника общественных отношений.
Список подобных дисциплин очень большой:
- социология;
- история;
- философия;
- политология;
- филология;
- теология;
- культурология.
Это всё гуманитарные дисциплины, но по мере развития в них проявлялись прикладные аспекты. Самыми развитыми на сегодня считаются социология, политология и психология. Они стали фундаментом для большинства практических. На их основе возникли такие науки, как технологии, криминалистика, социальная инженерия.
Задачи дисциплин
И прикладные, и фундаментальные науки служат человеку для решения его проблем и удовлетворения потребностей. То есть люди формируют свои задачи в виде социального заказа общества. Хотя на практике всё происходит несколько иначе.
Прикладные науки не могут развиваться без фундаментальных, между ними возникает тесная, практически генетическая связь. И задачи первых обусловлены постоянным развитием вторых. А это значит, что они выполняют одни и те же функции:
- открытие неизвестных фактов;
- систематизация полученных знаний;
- формулировка законов и открытий;
- формирование теории.
Хотя эти задачи выполняют оба вида дисциплин, прикладные преследуют другие цели. Они необходимы для разработки и использования в производстве новых технологий. А также с их помощью люди проектируют разные приспособления и устройства, исследуют влияние процессов на объекты и вещества. Расширение списка дисциплин будет продолжаться до тех пор, пока на планете существует человек и сама наука.
Прикладные и фундаментальные задачи строятся вокруг общества и человека. Исследование обусловлено самим объектом, результаты напрямую зависят от него. Развитие дисциплин возможно на основе и практической составляющей, и теоретической. Первый вариант распространён больше, так как охватывает разные отрасли наук. А во втором другой фундамент — закономерности, обобщение, гипотезы и абстракции.
Система прикладных знаний заключается в том, что для их получения используются особые конструкторы. Это абстрактные объекты, связанные теоретическими законами и направленные на изучение самой сущности процессов и явлений. В этом случае познание окружающего мира происходит с помощью философии, социологии, юриспруденции и экономики.
Человек получает новые знания благодаря теоретическим основаниям, а затем применяет их на практике. Он сам заставляет науку развиваться и продвигается в изучении разных дисциплин всё дальше. Разделить все знания на несколько групп довольно сложно, ведь у некоторых из них есть общие признаки. Но всё же одни направлены только на удовлетворение теоретических потребностей, а другие позволяют человеку выполнять свои обязанности.
Читайте также: