14.Современные научные и философские представления о развитии: синергетика и идея глобального эволюционизма

СИНЕРГЕТИКА КАК ОБЩАЯ МЕТОДОЛОГИЯ СОВРЕМЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

В ОБЛАСТИ НАУК О ЖИЗНИ

Определяющим свойством живого является вечное развитие и самовоспроизведение открытых систем с многоуровневой сложной структурой. Биологические науки многочисленны, и большинство из них рассматривает отдельные уровни организации живого и в их пределах механизмы жизненных процессов. Развитие науки неуклонно и естественно ведет к дифференциации знания. Однако когда речь идет о трансформации научных открытий и проблем в сюжеты фундаментального образования, неотложной необходимостью становится синтез частных достижений и интеграция их в целостную картину природы. Мы все чаще говорим о том, что XXI век будет веком синтеза дифференцированной информации в науке и переоценки ценностей в жизни, поиска глубинного единого смысла в многогранной человеческой деятельности. Поэтому в наше время одной из самых актуальных проблем, как образования, так и науки является становление общей методологии, которая помогла бы с единых позиций рассмотреть то ограниченное число общих закономерностей, которые лежат в основе мирового порядка.

Главным вкладом естественных наук XX века в общее постижение мира были представления глобального эволюционизма - движения и развития природы, ее усложнения и совершенствования. Модель развития Вселенной (С.Хокинг) от начального момента "Большого взрыва" показала возможную динамику грандиозного процесса образования и взаимодействия космических тел, а "Антропный принцип" поставил вопрос о "паттерне" - Божественном замысле эволюции Вселенной. Эта мысль ярко выражена в трудах Пьера Тейяра де Шардена. Начальность и конечность, развитие и возможность "плана строения" материального мира, - вот те новые идеи науки, которые постепенно переходят в сознание и мировосприятие любого образованного человека. Другой научной идеей, вышедшей за пределы научных аудиторий в средства массовой информации, является представление о планетарном экологическом кризисе как следствии развития цивилизации.

Науки о жизни и о человеке в современном образовании играют системообразующую роль, являясь фундаментом как научного мировоззрения, так и обыденного, практического восприятия жизни. Поэтому важно построить общую фундаментальную часть вузовского образования таким образом, чтобы гуманитарное и естественнонаучное знание складывались в единую картину. Объединяющим звеном и должны быть те модели, которые разработаны современными науками о живом: историческое развитие биосферы и ноосферы, индивидуальное развитие организмов, динамика развития человечества и цивилизации, взаимодействие природы и общества, биосферы и Космоса. Наконец, те модели, которые помогают осмыслить социальную эволюцию, а также развитие и здоровье личности человека с позиций современной динамической теории систем.

Методологическую основу рассмотрения всех этих разноуровневых нелинейных процессов и взаимодействий дает синергетика (Г.Хакен) - общая теория системного анализа совместного кооперативного действия разнообразных процессов становления в природе. История открытия и быстрого распространения основных закономерностей и понятий синергетики в самые различные области знания неразрывно связана с необходимостью адекватного описания самоорганизации и усложнения неравновесных открытых живых систем. (И.Пригожин). Идея преподавания общих естественнонаучных дисциплин в высшей школе с позиций синергетики и нелинейной динамики реализована в государственных образовательных стандартах по таким дисциплинам, как " Концепции современного естествознания" (для гуманитариев), "Экология" (для технических направлений) и "Биология с основами экологии" (для естественнонаучных направлений).

.

Незамкнутость (открытость) биологических систем является основным условием их существования. Это положение не требует доказательств, и его легко иллюстрировать на примерах как отдельного организма, так и экосистемы и биосферы в целом. Однако в определенных фазах эволюции Земли можно найти изменения в режиме освещенности Земли, а также примеры интенсификации потоков вещества из ее глубин. Эти фазы развития Земли коррелировали с достижением новых уровней в живой природе (О.П.Иванов). В раннем онтогенезе также значение триггеров развития имеют фазы запуска потоков вещества (например, при оплодотворении, в процессе гаструляции).

Для общего описания биологических систем, разнообразных, высоко гетерогенных и вечно развивающихся, особое значение приобретают понятия "параметры порядка" и "аттрактор". Очень привлекательна идея описания бесконечно сложной системы с помощью небольшого числа переменных, которые и определяют потенциал к развитию всей системы. Исходя из представлений Э.Бауэра, в эволюционном процессе среди параметров порядка главенствующую роль играет энергетический (повышение коэффициента полезного действия процессов биологического окисления в конечном счете приводит к увеличению возможностей "внешней работы" организмов, что и является основным залогом биологического прогресса). Другими параметрами порядка в описании сложных процессов эволюции всей живой природы можно считать показатели усложнения структуры - прогрессивной специализации клеток, а в описании прогрессивной эволюции животного мира - показатели развития и усложнения центральной нервной системы. Экспериментальное изучение раннего онтогенеза показывает, что и в этом случае показатели энергообмена могут считаться параметрами порядка, определяющими как пространственный, так и временной "паттерн" начальных периодов эмбриогенеза (О.П.Мелехова). Успехи в биологии развития в последнее десятилетие связаны с методами генетического анализа, позволившего изучать механизмы реализации программы развития, закодированной в геноме. Но если само существование такой программы онтогенеза не вызывает сомнений, то вопрос о возможности генетической программы эволюции - один из наиболее интригующих и дискуссионных. Освещение механизмов и движущих сил эволюции с позиций современного дарвинизма ("синтетической теории эволюции") и теории самоорганизации обрисует картину исторического развития живой природы с разных сторон, что и представляет интересную тему для обсуждения со студентами. Представления синергетики о немонотонности, креодичности процессов развития, о роли флуктуаций, состояний неустойчивости и пространственной неоднородности внутренней среды в усложнении организации зародыша в теории онтогенеза приняты, разрабатываются и имеют исторически сложившиеся корни (концепции "эпигенетического ландшафта" Уодцинггона, критических периодов онтогенеза П.Г.Светлова и др.).

Представления о немонотонности хода развития человечества, о смене цивилизаций, о череде экологических кризисов в историческом развитии биосферы - также играют очень существенную роль в современной научной картине мира.

Для человека, стоящего на пороге жизни, знание критериев и значения кризисных ситуаций и умение сделать правильный выбор образа действий - это не только показатель образованности, но и важнейший показатель качества личности.

В описании поведения разнообразных живых существ, их адаптации к изменениям среды обитания важными моментами являются наличие порогов чувствительности к внешним воздействиям, парадоксальная реакция на сверхслабые дозы, явления кумулятивного и синергического, интегрального действия многочисленных факторов среды на организмы. Как для успешного моделирования биосферных процессов, так и для экологически грамотного поведения в повседневной жизни чрезвычайно важно освоение того способа восприятия действительности, которое сейчас часто называют "нелинейным мышлением" (Г.Ю. Ризниченко). Главные его черты - это представления о ведущей роли многообразия как элементов, так и их реакций, в устойчивости биологических систем, и о неоднозначности прогнозов поведения при любых воздействиях извне. С этих позиций в наших курсах рассматривается история взаимодействий природы и общества, смены цивилизаций, антропогенных экологических кризисов. Обсуждаются модели демографических процессов, возможные сценарии будущего человечества (Д. Медоуз, Д. Форрестер, С.П. Капица и С.П.Курдюмов).

Таким образом, синергетика предоставляет нам единый тезаурус для обсуждения и сравнения динамики различных процессов развития в природе и обществе, полезную основу современной естественнонаучной картины мира