- •Предмет и методы естествознания
- •Естественнонаучная и гуманитарная культура
- •Научные методы познания
- •Материя и движение
- •Время и пространство
- •Концепция атомизма
- •Дискретность и непрерывность материи.
- •Фундаментальные взаимодействия
- •Принцип относительности.
- •Свойства пространства-времени и законы сохранения.
- •Законы Ньютона.
- •Законы термодинамики.
- •Основные законы электродинамики.
- •Корпускулярно – волновые свойства света.
- •Структура атома.
- •Вероятностный характер микропроцессов.
- •Принцип неопределенности. Корпускулярно – волновые свойства микрообъектов.
- •Строение ядра. Изотопы.
- •Энергия связи ядра.
- •Радиоактивность.
- •Использование ядерной энергии.
- •Элементарные частицы и их свойства.
- •Современная естественно - научная картина мира.
- •Структура Вселенной.
- •Солнечная система. Земля – планета солнечной системы.
- •Химический элемент. Простое и сложное вещество.
- •Зарождение живой материи. Днк.
- •Строение и разновидности клеток.
- •Происхождение жизни.
- •Растительный и животный мир.
- •Человек – феномен природы.
- •Жизнеобеспечение человека. Формирование ноосферы.
- •Современная биотехнология, генная инженерия. Проблема клонирования. Биоэтика.
- •Глобальные катастрофы и эволюция жизни. Предотвращение экологической катастрофы.
- •Водные ресурсы и их сохранение.
- •Радиоактивные воздействия на биосферу.
- •Естественнонаучные проблемы защиты окружающей среды.
- •Концепция системности самоорганизации в природе.
Жизнеобеспечение человека. Формирование ноосферы.
Одна из важнейших составляющих жизнеобеспечения человека — производство и потребление продуктов питания. История развития производства продовольствия связана с зарождением сельского хозяйства. Нехватка продовольствия — одна из причин преждевременной смерти людей. Обеспечение населения продуктами питания — важнейшая проблема современного человечества.
Очевидно, что производство продовольствия нельзя существенно увеличить только за счет освоения новых земель.
Современные достижения естествознания и прежде всего агрохимии и биохимии позволяют на молекулярном уровне управлять сложными биохимическими процессами при участии минеральных и органических удобрений, гормонов роста, питательных, защитных и других веществ, способствующих повышению урожайности. При этом любые средства — химические или биологические — не должны приводить к нарушению природного баланса и загрязнению окружающей среды.
ФОРМИРОВАНИЕ НООСФЕРЫ
Появление научной мысли в биосфере неизбежно полностью ее видоизменит. Носитель земного разума — человек — с нарастающим темпом воздействует на биосферу, активно захватывая все занимаемое ею пространство, меняя облик земной поверхности. По убеждению академика В.И Вернадского, преобразование биосферы грядет неизбежно и необратимо. Ученый назвал трансформированную биосферу ноосферой. Под ноосферой он понимал не выделенный над биосферой «мыслящий пласт», а качественно новое ее состояние. Известны и более ранние переходы биосферы в подобные состояния, сопровождавшиеся почти полной ее перестройкой.
Свой анализ процесса трансформации биосферы в ноосферу В.И. Вернадский заканчивал следующими обобщениями:
— Ход научного творчества является той силой, при помощи которой человек меняет биосферу.
— Изменение биосферы не зависит от человеческой воли, оно стихийно, как природный естественный процесс.
— Научная работа человечества есть природный процесс, сопровождаемый переходом биосферы в новое, более упорядоченное состояние — ноосферу.
— Такой переход выражает собой «закон природы». Поэтому появление в биосфере рода Homo (человека) есть начало новой эры в истории планеты.
—Человек может рассматриваться как определенная функция биосферы, в определенном ее пространстве—времени. Во всех своих проявлениях человек составляет определенную закономерную часть биосферы.
— Взрыв научной мысли в XX столетии подготовлен всем прошлым биосферы и имеет глубочайшие корни в ее строении. Он не может остановиться и пойти назад. Биосфера же неизбежно, рано или поздно, перейдет в ноосферу. И в истории народов, населяющих планету, произойдут нужные для этого события, а не события, этому противоречащие.
Современная биотехнология, генная инженерия. Проблема клонирования. Биоэтика.
Биотехнологии основаны на использовании живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве. На их базе освоено массовое производство искусственных белков, питательных и многих других веществ. Успешно развивается микробиологический синтез ферментов, витаминов, аминокислот, антибиотиков и т.п. С применением генных технологий и естественных биоорганических материалов синтезируются биологически активные вещества — гормональные препараты и соединения, стимулирующие иммунитет. Благодаря важнейшим достижениям биотехнологии в настоящее время производится множество искусственных питательных веществ, по многим свойствам превосходящих продукты естественного происхождения.
Генные технологии основаны на методах молекулярной биологии и генетики, связанных с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов. Генные технологии зарождались как методы рекомбинантных ДНК, названные генной инженерией. Основная операция генной технологии заключается в извлечении из клеток организма гена, кодирующего нужный продукт, или группы генов и соединение их с молекулами ДНК, способными размножаться в клетках другого организма.
Генные технологии привели к разработке современных методов анализа генов и геномов, а они, в свою очередь, — к синтезу, т.е. к конструированию новых, генетически модифицированных микроорганизмов.
Клонирование эукариотных (ядерных) генов в микробах и есть тот принципиальный метод, который привел к бурному развитию микробиологии. Фрагменты геномов животных и растений для их анализа клонируют именно в микроорганизмах.
Генные технологии производства вакцин развиваются в двух основных направлениях. Первое — улучшение уже существующих вакцин и создание комбинированной вакцины, т.е. состоящей из нескольких вакцин. Второе направление — получение вакцин против болезней: СПИДа, малярии, язвенной болезни желудка и др.
Клонирование человека — это шанс иметь детей для тех, кто страдает бесплодием; воспроизвести ребенка, который будет копией одного из родителей. Вместе с тем остается открытым вопрос о правовом и нравственном аспекте данных возможностей. По принятому в науке определению, клонирование — это точное воспроизведение того или иного живого объекта в каком-то количестве копий.