Связь науки и гуманизма в постнеклассическом естествознании

Интерес к науке в рамках гуманистических исследований, не только оправдан, но и естествен, закономерен, органичен, поскольку для гуманистов наука – это и способ познания природы, и образ жизни, поведения, мышления. Обращая внимание на науку, гуманисты акцентируют три наиболее важные для них стороны этого феномена:

1) ценность науки как источника надёжного знания и метода исследования;

2) «технологические» возможности науки, т.е. принципиальную возможность научного знания трансформироваться в технологии производства, что повышает качество жизни людей, несмотря на угрозу использования результатов научных открытий и разработок во вред самому человеку и среде его обитания;

3) мировоззренческое значение науки, когда, рассмотренная в своём ценностном измерении и как научная картина мира, она становится существенной частью мировоззрения личности, способом оценки и поведения человека.

В этих своих аспектах наука входит в гуманистическое мировоззрение, придавая ему особого рода устойчивость, так сказать, онтологизм и психологию: гносеологический оптимизм, мужество, реализм, трезвость взгляда, специфический космополитизм ввиду наднациональной сущности науки и т.д.

Общим в научном и гуманистическом мировоззрении являются: открытость миру, постоянное желание его переосмыслить, уточнить, углубить и расширить, честность в проведении исследования, преданность истине, желание поделиться с людьми и со всем человечеством своими открытиями (особого рода коммуникативность), бескорыстие, желание претворить свои идеи в жизнь и др. И ученые, и гуманисты утверждают, что научные открытия способны облегчить условия человеческого бытия, избавить человека от тяжёлого отупляющего труда, от нищеты и болезней, продлить среднюю продолжительность жизни, расширить возможности человека в пространстве и времени, украсить его отдых и досуг. Такого рода гуманистический оптимизм оправдан, несмотря на распространённое мнение о том, что техногенная цивилизация приносит больше зла человеку, чем блага.

Подобные обвинения чаще всего некорректны, поскольку в их основаниях лежит, как правило, подмена понятий. Преступления против человечества совершает не собственно наука, а люди, безнравственно использующие новейшие её достижения. В самой науке нет зла, она рождается из бескорыстного познавательного интереса, и здесь она родственна бескорыстию искусства. Зло, как бы мы ни понимали его генезис, лежит глубже, его потенция, возможность, как и человеческие ресурсы свободы, разума, способность различать добро и зло и другие фундаментальные качества коренятся в самой природе человека.

Заимствование гуманизмом методов научного исследования действительности, убеждённость в познаваемости мира, вера в прогресс человеческого знания и нравственности привело к становлению планетарного научно-скептического движения, ставшего своеобразной особенностью современной фазы в эволюции гуманизма и науки как многовековой тенденции мировой культуры. Центральным здесь стал вопрос о том, насколько далеко и как широко скептическое и критическое мышление может быть «спроецировано» на жизнь?

Если значение скептицизма для научного познания однозначно признавалось, то вставал вопрос: является ли он столь же существенным в областях знания, которые принято относить к гуманитарным, т.е. в этике, политике, внутренней жизни человека? Многие философы и мыслители отрицательно отвечали на этот вопрос, игнорировали данные науки и не допускали мысли о возможности применения научно-экспериментальных методов проверки утверждений на их ложность или истинность, если эти утверждения были основаны на фактах нравственной, политической или религиозной областей жизни.

На современном этапе признается необходимость критического мышления в решении вопросов, связанных с религией, политикой, этикой и аксиологией. Широта применения скептико-рационалистических и научных методов познания отчасти обусловлена тем, что в его рамках культивируется стремление избегать двух зол – догматизма и нигилизма и концентрируетсявнимание на сомнении в исследовании. Например, утверждается, что заявления о паранормальных феноменах вызывают сомнения и даже стремление разоблачить их, но только после тщательного их исследования. Такая деятельность получила поддержку в более чем сорока странах мира, где насчитывается свыше ста связанных с гуманизмом скептических организаций.

Теоретическая, просветительская и социальная практика современных гуманистов позволяет противостоять иррационализму и мистификации общественного и индивидуального сознания, снижать уровень веры в сверхъестественные и паранормальные явления, защищать и расширять зоны здравого смысла в частной и социальной жизни, проводить эффективную работу, разоблачая дезинформацию, действия и заявления популярных магов, оракулов, астрологов, ясновидящих, «целителей» и другого рода шарлатанов, особенно в тех случаях, когда их высказывания или акции поддаются научному анализу. Такие экспертизы укрепляют позицию здравомыслия, рационального отношения к жизни, содействуют сохранению и улучшению физического, психического и нравственного здоровья людей, помогают выработке трезвого и ответственного мышления, раскрывают перед человеком необозримые перспективы его совершенствования и творчества в прекрасном и удивительном мире.

Гуманистическая экспертиза естественнонаучных исследований

Свободная и независимая гражданская, т.е. некоммерческая общественная научно-гуманистическая экспертиза является одним из самых демократических и морально приемлемых способов определения реального смысла и достоверности многочисленных заявлений о «великих» открытиях в физике и космогонии, биологии и медицине, о чудесах, НЛО и т.п. Необходимость этической экспертизы научных исследований демонстрирует на одном из самых актуальных и проблемных направлений развития биологии феномен клонирования – сложной экспериментальной технологии, позволяющей осуществлять точное воспроизведение той или иной биологической системы с сохранением ее наследственной информации, закодированной в полном наборе генов.

Принципиальная возможность клонирования живых организмов появилась в результате развития генной инженерии: генных технологий извлечения из клеток организмов гена или группы генов, кодирующих необходимый продукт, и соединения их с молекулами ДНК, способными проникать в клетки другого организма и размножаться в них.

В 1997 г. в лаборатории Яна Вильмута (Эдинбург) был разработан эффективный метод клонирования млекопитающих и на его основе осуществлен успешный эксперимент по воспроизводству из соматической клетки донора овечки Долли. И хотя этому успеху предшествовали 236 неудачных опыта, Вильмут заявил, что технически существует возможность клонирования человека. Данное заявление вызвало шок и в широком общественном мнении, и в рамках научного сообщества. Такая перспектива может создать поистине беспрецедентную ситуацию в науке, когда под вопрос будут поставлены многие этические, философские и религиозные ценности, утверждающие недопустимость экспериментального манипулирования с человеческими эмбрионами, поскольку это чревато разрушением вековых устоев морали и человеческой культуры. И, несмотря на то, что реальность подобной перспективы оценивается серьезными учеными как весьма сомнительная, тем не менее, прогрессирующая наука в очередной раз напомнила человечеству о безграничности своих возможностей. Все это, безусловно, актуализирует проблему этического контроля над научными исследованиями в тех областях знания, которые непосредственно затрагивают сферу человеческого бытия.

Сегодня популярны различные формы этической экспертизыпланируемых научных исследований и инновационных проектов. Так, в США существует закон, согласно которому все биомедицинские исследования, финансируемые из федерального бюджета, должны быть подвергнуты соответствующей этической экспертизе. Она проводится независимым этическим комитетом в соответствии с разработанными нравственными кодексами и процедурами.

Этические комитеты как специально созданные структуры для осуществления социального контроля над наукой впервые возникают во второй половине ХХ столетия в США, затем появляются в ряде европейских стран при больницах и научно-исследовательских центрах. В состав комитетов входят не только ученые и специалисты, но и независимые эксперты из других областей знания, а также представители общественности, не имеющие специального образования и профессиональной подготовки в рассматриваемой области науки. Появление и активная деятельность в последние десятилетия этических комитетов на многих магистральных направлениях развития современной науки свидетельствует о том, что среди множества форм социального контроля над наукой этическое регулирование научных исследований обретает все более устойчивый статус и высокий гуманистический смысл.

Так, если выявляется несомненно мошеннический или умышленно фальсификационный характер того или иного проекта, этическая экспертиза приобретает дискредитационный смысл, выражаемый в общественном осуждении обмана, мошенничества, фальсификации, дезинформации и т.д. Но если к тому же вскроются факты и действия, подпадающие под статьи Уголовного кодекса, то это даёт основания для привлечения к расследованию соответствующих органов.

Реализация научно-гуманистических методов экспертизы особенно сложна при анализе ситуаций, связанных с религиозными практиками. Наряду со строгим соблюдением закона, здесь необходимо соблюдать общие моральные требования, во-первых, уважение чувств верующих, во-вторых, соблюдение принципа добровольного и информированного согласия стороны, делающей соответствующее заявление (скажем, о плачущей иконе, чудесном исцелении и т.д.), в-третьих, строгое соблюдение договоренности о последующих действиях (например, возможно ли публичное обнародование результатов экспертизы). Со стороны учёных здесь тоже имеются определённые трудности, особенно если тот или иной приглашённый для экспертизы специалист является верующим или таковыми являются его родственники или близкие ему люди. Проведение экспертизы заявлений о сверхъестественных феноменах чаще всего затрагивает область убеждений, а не только фактов, что создаёт подчас сложные этико-правовые коллизии. Однако в любом случае общество не должно ни стимулировать падение уровня просвещённости и цивилизованности общества, ни провоцировать мировоззренческие конфликты или «охоту на ведьм».

Вопрос 64. Революционные изменения в неклассическом и постнеклассическом естествознании.

Модуль 1. Генетическая революция в биологии и синтетическая теория эволюции

За относительно короткий срок (с 1980 г.) в молекулярной биологии и генетике произошли революционные изменения, повлиявшие на весь "ландшафт" биологии и связанных с нею областей знаний. Исходным событием явилась осуществленная в 1953 г. Уотсоном и Криком расшифровка структуры двойной спирали ДНК. За этим последовало создание методов расшифровки пространственной структуры белков с помощью рентгено-структурного анализа; методов расшифровки (чтения) аминокислотных и нуклеотидных последовательностей; создание методов генетической инженерии; трансгенез, клонирование. Началась эпоха массовой расшифровки геномов, увенчавшаяся таким выдающимся достижением как расшифровка генома человека. Были разработаны эффективные методические подходы, гарантирующие получение фундаментальных знаний о молекулярно-генетическом, клеточном, организменном, экосистемном уровнях организации жизни и трансформации этих знаний для нужд прикладных отраслей и общества в целом.

Революция в современной биологии может быть представлена следующим образом:

Расшифровка генома человека

Молекулярная медицина, генотерапия

Конструирование молекулярно-генетических систем с заданными свойствами

За последние годы получен огромный объемэкспериментальных данных:

– расшифрованы структуры геномной ДНК тысяч вирусов, десятков бактерий, геномы дрожжей, дрозофилы, ряда животных и растений;

– расшифрованы аминокислотные последовательности миллионов белков и более 15 тысяч пространственных структур белков;

– технология ДНК-чипов позволяет количественно измерять экспрессию десятков тысяч генов одновременно в отдельной клетке;

– разворачиваются исследования по протеомике, направленные на расшифровку первичной и пространственной структур всех белков человека и бактерий (миллионы молекул);

– накапливаются огромные экспериментальные данные при изучении разнообразия геномов человека и животных;

– не менее мощные массивы экспериментальных данных накапливаются в таких классических направлениях биологии, как зоология, ботаника, систематика, экология.

Глобальные проблемы, стоящие перед человечеством в 21 веке,решение которых связано с революционными достижениями биологии:

– обеспечение стремительно растущего населения Земли продуктами питания на основе современных генетических технологий – клонирования организмов и трансгенеза;

– создание индустриальных технологий нового поколения на основе методов промышленной микробиологии, ориентированных на энергосбережение;

– разработка стратегий сохранения и восстановления биосферы, разрушенной в результате техногенной деятельностью человечества;

– создание медицины нового поколения, способной решить проблему раковых заболеваний; обуздать угрожающие глобальные пандемии (вирус СПИДА, новые высокоагрессивные формы туберкулеза и т.д.); выработать стратегии лечения наследственных и мультифакториальных заболеваний за счет направленного воздействия на молекулярно-генетические механизмы организма человека;

– cохранение естественного генетического разнообразия человечества в условиях разрушения естественной среды его обитания;

– сохранение и восстановление естественного биоразнообразия (микробного, растительного и животного мира) в условиях стремительно растущего населения планеты и увеличивающегося техногенного давления на естественную среду обитания;

– создание эффективной системы биобезопасности для распознавания и противодействия различным видам биологического (генетического) оружия.

За последние 20 лет, хронологически совпадая с революцией в биологии, в результате автоматической расшифровки нуклеотидных последовательностей в молекулярной биологии и генетикепроизошел информационный взрыв. Подавляющее большинство революционных достижений биологии последних десятилетий было бы невозможно без использования информационных технологий. Сегодня суммарные объемы первичных экспериментальных данных только по молекулярно-генетическому уровню организации жизни превышают сотни терробайт. Современная биология стала производителем беспрецедентно огромных объемов экспериментальных данных, осмысливание которых невозможно без привлечения информационных технологий, эффективных математических методов анализа данных и моделирования биологических систем и процессов. В ответ на эту острую потребность возникает новая наука – информационная биология.

Информационная биология относится к числу высоких технологий современной биологии и обеспечивает информационно-компьютерные и теоретические основы генетики и селекции, молекулярной генетики и биологии, генетической и белковой инженерии, биотехнологии, медицинской генетики, генодиагностики, генотерапии, экологии – тех наук, благодаря выдающимся достижениям которых биология превратилась в одну из лидирующих наук грядущего столетия. Объектами исследований информационной биологии являются генетические макромолекулы – ДНК, РНК, белки, фундаментальные генетические процессы – репликация, транскрипция, трансляция, генетические сети, функционирование которых обеспечивает выполнение всех функций организмов.

Информационная биология занимает в современной науке ключевую, исключительно важную позицию. Предметом информационной биологии является исследование биологических систем на трех уровнях их организации: 1) молекулярно-генетическом; 2) организменном; 3) популяционном и экосистемном.

К числу наиболее актуальных задач информационной биологии относятся:

– создание компьютерных баз данных для хранения экспериментальной информации о структуре и функции биологических объектов на всех уровнях их иерархии, начиная с молекулярно-генетического, включая организменный и заканчивая популяционным;

– разработка алгоритмов и пакетов программ для анализа информации, накапливаемой в перечисленных выше базах данных;

– разработка теоретических и компьютерных методов анализа геномов и изучение их информационного содержания;

– изучение механизмов хранения, реализации и передачи наследственной информации, закодированной в геномах;

– создание компьютерных технологий моделирования молекулярно-генетических систем и процессов, в том числе фундаментальных: репликации, транскрипции и т.д.;

– моделирование структурной организации и функции генетических макромолекул, молекулярных взаимодействий между ними;

– изучение закономерностей эволюции генетических макромолекул и молекулярно-генетических систем;

– разработка теоретических и информационно-компьютерных основ моделирования молекулярно-генетических систем-продуцентов с заданными свойствами;

– создание математических моделей функционирования клеток и целых организмов на основе информации, записанной в их геномах;

– создание математических моделей воспроизведения, функционирования и эволюции популяций и экосистем;

– разработка теоретических основ фармакологии, биотехнологии и агробиологии нового поколения.

Для решения этих задач в Институте цитологии и генетики РАН в течение 20 лет проводятся крупномасштабные исследования в области информационной биологии. Их результаты интегрированы в рамках сверхбольшой компьютерной системы ГЕНЭКСПРЕСС, содержащей десятки оригинальных баз данных, баз знаний и комплексов программ для анализа и моделирования генетических макромолекул и фундаментальных генетических систем и процессов. ГЕНЭКСПРЕСС не имеет аналогов и является первой в мировой науке компьютерной системой, интегрирующей информационные и программные ресурсы по регуляции функции генов. В результате использования системы ГЕНЭКСПРЕСС была разработана теория генных сетей.

Генная сеть – группа координированно функционирующих генов, контролирующих физиологические, биохимические и молекулярные функции организмов. В настоящее время в научной литературе опубликованы десятки тысяч статей, содержащих информацию о структурно-функциональной организации генных сетей. Однако до настоящего времени она не описывалась и не систематизировалась в компьютерных базах данных. Институтом цитологии и генетики РАН разработана компьютерная система GeneNet, база данных которой содержит описание десятков генных сетей человека, животных, растений и микроорганизмов и не имеет аналогов в мировой науке.

Локальные генные сети иерархически объединяются в глобальную генную сеть организма. В геноме человека имеется до 35 тысяч генов. Можно представить, насколько огромно количество взаимодействий между генами глобальной генной сети, а также уровень ее сложности, который принципиально не может быть понят без применения методов математического анализа и моделирования. Парадигма генетики начала века основывалась на том, что один ген кодирует один признак. В настоящее время идет становление новой парадигмы, утверждающей, что фенотипический признак организма – это продукт функционирования определенной генной сети. Теория генных сетей позволяет изучать функциональные взаимосвязи между генами в норме и при мутациях, оценивать действие фармакологических препаратов, выбирать стратегии коррекции нарушений генной сети при заболеваниях. Это направление является одной из горячих точек информационной биологии.

Моделирование влияния мутаций. В настоящее время у человека выявлено огромное число мутаций в регуляторных районах генов, сопровождающихся выраженными патологическими проявлениями. Так, ген Duffy кодирует поверхностный рецептор, взаимодействие с которым необходимо для проникновения малярийного плазмодия в клетку. Белые европейцы восприимчивы к малярии, потому что у них нормально работает этот ген. В то же время в черных популяциях Африки в регуляторном районе этого гена фиксировалась мутация, повреждающая сайт связывания фактора GATA, необходимый для транскрипции гена Duffy. В результате этого африканцы не имеют антигена Duffy, что обеспечивает устойчивость аборигенов Африки к малярийному плазмодию.

Индустриально развитые страны расходуют десятки миллиардов долларов на фундаментальные и прикладные исследования в области высоких технологий современной биологии и значительно большие средства на их практическое использование в промышленности, здравоохранении, социальной и демографической сферах, охране окружающей среды, производстве продуктов питания и т.д. О значимости и масштабах исследований в области информационной биологии свидетельствует тот факт, что только в ближайшие 4 года в индустриально развитых странах мира в информационные технологии, ориентированные на молекулярную биологию, генетику, биотехнологию, медицину, агробиологию, будет инвестировано более 30 миллиардов долларов. Расходы на биологические исследования в США составляют в настоящее время до 50% всех инвестиций в науку. Это определяется тем, что национальная безопасность любой страны зависит от владения высокими технологиями современной биологии и их практического использования в промышленности, здравоохранении, социальной и демографической сферах, охране окружающей среды, производстве продуктов питания и т.д. При этом критически важную роль в современной биологии играет именно информационная биология.