Тема 7. Современная космологическая картина мира и модели Вселенной 119

Проблема существования и поиска жизни во Вселенной 135

Контрольные вопросы к теме №7 139

Тема 8. Современная химия в контексте устойчивого развития общества 140

Атомно-молекулярное учение 143

Химические основы жизни 148

Перспективные химические материалы и технологии 152

Контрольные вопросы к теме №8 154

Тема 9. Специфика, структура и проблемное поле современного биологического познания 155

Биология XX века: познание молекулярного уровня жизни 159

Эволюция и генетика. Генетическая революция в биологии. Современная генетика – это быстро развивающаяся наука о законах наследственности и изменчивости, переживающая глубокие качественные преобразования не только в теоретической сфере, но и в области практического применения (селекция, медицинская генетика). 159

Сущность и определение жизни 163

Основные концепции происхождения жизни 169

Человек как биосоциальное существо. Его место и роль в социо-природном комплексе 174

Проблема происхождения человека: концепции антропогенеза 174

Контрольные вопросы к теме №9 184

Раздел III Социальные и прикладные проблемы естествознания 185

Тема 10. Социальное измерение современного естествознания. Естественнонаучные основы современных технологий 185

Экологизация естествознания 194

Естественнонаучные основы современных технологий 202

Геном человека. В современном естествознании третьего тысячелетия нет, наверное, проблемы более захватывающей, трудоемкой и значительной, чем познание генома человека – всей совокупности его генов. 210

Уже в начале 70-х годов ХХ столетия ученые в лабораторных условиях начали получать и клонировать рекомбинантные молекулы ДНК, культивировать в пробирках клетки и ткани растений и животных. В последние годы достигнут огромный прогресс в клонировании полноценных животных (даже способных приносить потомство) из соматических (т.е. неполовых) клеток. 216

Особенно большой резонанс у мировой общественности получили работы шотландских ученых из Рослинского Университета, которым удалось из клетки молочной железы беременной овцы получить генетически точную ее копию. Клонированная овца по кличке Долли нормально развивалась и произвела на свет сначала одного, а затем еще трех нормальных ягнят. Вслед за этим появился ряд новых сообщений о воспроизведении генетических близнецов коров, мышей, коз, свиней, обезьяны из соматических клеток этих животных. В 2000 году появились сведения о клональном размножении потомства приматов путем деления зародыша. Американским исследователям удалось получить генетически идентичные эмбрионы обезьяны-резус путем разделения бластомеров зародыша на стадии деления. Из эмбриона родилась вполне нормальная обезьянка Тетра – генетический близнец первоначально зачатой особи. Такой тип клонирования обеспечивает генетически идентичное потомство и в результате можно получить двойню, тройню и более генетических близнецов. Следовательно, есть возможность повторять сложные научные эксперименты на абсолютно генетически идентичном материале. Имплантируя последовательно зародыш одной и той же суррогатной матери, можно изучить влияние ее организма на развитие плода. Разработанные методы клонирования животных пока еще далеки от совершенства. В процессе экспериментирования наблюдается высокая смертность и большой процент уродств новорожденных (из 226 опытов, проведенных в лаборатории Яна Вильмута в Рослинском институте, удачным оказался лишь один – на свет появилась овца Долли). 216

Еще не ясны многие механизмы клонирования и развития животных из соматической клетки. Тем не менее, 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. Например, «отец» первого ребенка «из пробирки» Л. Эдвардс, заявил, что этот метод можно использовать для получения «запасных» органов, которые пересаживались бы больному человеку. Опрос общественного мнения в США 2000 года показал, что 7% американцев готовы подвергнуться клонированию. Вместе с тем, многие ученые и общественные деятели озабочены потенциальной опасностью (в том числе моральной) и высказываются против клонирования человеческих особей. Существует и биологическая проблема. Известно, что в процессе культивирования клеток в пробирках и получения соматоклонов могут возникать различного рода мутации в геноме, вредные для организма. К тому же, как установлено, клональные особи имеют особенность быстрого старения и угнетения многих жизненных функций за короткий промежуток времени. Следовательно, клонирование людей может привести к возрастанию в человеческой популяции генетически неполноценных, в т.ч. психически больных людей. Кроме того, возникает целый ряд моральных, этических и даже юридических проблем, связанных с манипуляциями над эмбрионом человека. 216

Современные технологии производства энергии. Во многих видах энергосистем технология производства энергии основана на преобразовании тепла. Смена источника энергии требует и кардинального обновления технологии. С древних времен в качестве основного источника тепловой энергии использовалась преимущественно древесина. С появлением паровых машин древесину вытеснил каменный уголь, но вскоре он уступил лидерство нефти и природному газу, которые и по сей день остаются ведущими видами топлива. 220

Модернизация технической базы промышленности. Промышленные предприятия, выпуская ту или иную продукцию, потребляют большое количество природных ресурсов и энергии. В связи с этим к современным предприятиям предъявляются требования не только производить высококачественную продукцию, но и экономно расходовать природные ресурсы, сберегать энергию и сохранять окружающую среду. Техническое оборудование любого промышленного предприятия со временем устаревает, новые технологии требуют кардинального обновления устаревшего оборудования, т.е. модернизации технической базы промышленности в целом. 221

Контрольные вопросы к теме №10 222

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 223

Приложение 226

ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 226

I. Доклассическое – натурфилософское познание природы 226

Натурфилософия и ее место в истории естествознания 226

Античная протонаука. Атомистика. Геоцентрическая космология. Развитие математики и механики 227

Естествознание эпохи средневековья 232

II. Классическая – аналитическая стадия познания природы 233

Естествознание эпохи Возрождения и Нового времени. Научные революции в истории естествознания 233

Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира. Учение о множественности миров 234

Химия в механистическом мире 240

Естествознание Нового времени и проблема философского метода 241

Третья научная революция. Диалектизация естествознания 243

Очищение естествознания от натурфилософских представлений 249

Исследования в области электромагнитного поля и начало крушения механистической картины мира 253

III. Неклассическое естествознание XX века 255

Четвертая научная революция. Проникновение в глубь материи. Теория относительности и квантовая механика. Окончательное крушение механистической картины мира 255

Научно-техническая революция, ее естественнонаучная составляющая и исторические этапы 259

IV. Становление постнеклассического – интегрального естествознания 261

Особенности развития науки в ХХ столетии 263

Физика микромира. Современная атомистика 264

Астрофизика. Релятивистская космология 266

Достижения в основных направлениях современной химии 268

Биология XX века: познание молекулярного уровня жизни. Предпосылки современной биологии 270

Молекулярная биология 272

Расшифровка №генома человека 273

Кибернетика и синергетика 275

Самые выдающиеся ученые ХХ столетия 278

Открытия и научные концепции (теории), в наибольшей степени повлиявшие на развитие цивилизации в XX веке 280

Наиболее значимые технологии и изобретения 280

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ 282

ЛИТЕРАТУРА 284

КРАТКИЙ СЛОВАРЬ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ 290