Современная научная картина мира и система философско-методологических принципов построения научной теории в биологии и медицине

ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 7. ФИЛОСОФИЯ. 2010. № 1

ФИЛОСОФИЯ И ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

В.А. Карпин*

СОВРЕМЕННАЯ НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА И СИСТЕМА

ФИЛОСОФСКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ

ПОСТРОЕНИЯ НАУЧНОЙ ТЕОРИИ В БИОЛОГИИ

И МЕДИЦИНЕ

Статья посвящена анализу современной картины мира и разработке системы методологических принципов построения научной теории в биологии и медицине, основанной на концепции универсального эволюционизма.

Ключевые слова: научная картина мира, универсальный эволюционизм, принцип причинности, принцип самоорганизации, принцип общих оснований.

V. A. K a r p i n. Modern scientific picture of the world and the system of philosophical-methodological principles of building a scientific theory in biology and medicine

The article is devoted to the analysis of modern picture of the world and development of the system of philosophical-metodological principls of building a scientific theory in biology and medicine based on the concept of universal evolutionism.

Key words: scientific picture of the world, principle of cousality, principle of self-organization, principle of general grounds.

Предметом философско-методологических исследований в последнее время все чаще становятся фундаментальные понятия и идеи, образующие основания, на которых развиваются конкретные науки. В основе анализа этих оснований научные знания предстают как целостная развивающаяся система. Важнейшим компонентом оснований науки является научная картина мира. Научная картина мира выделяет из бесконечного его многообразия те сущностные связи, познание которых составляет основную цель науки на данном этапе ее развития. Она выступает как специфическая форма систематизации научного знания, а также является отражением определенного философского мировоззрения [В.С. Степин, 2000, с. 185-192].

* Карпин Владимир Александрович — доктор медицинских наук, профессор кафедры общей врачебной практики медицинского факультета Сургутского государственного ун-та Ханты-Мансийского автономного округа, тел.: 8 (3462) 72-42-62; e-mail: vkarpin@surguttel.ru

По М.В. Мостепаненко, «научная картина мира — система общих представлений о природе, включающая в себя исходные теоретические понятия, принципы и гипотезы данной области наук, характерные для определенного этапа ее развития, и построенная на основе соответствующих философских знаний и идей» [М.В. Мостепаненко, 1972, с. 170].

По нашему мнению, научная картина мира выступает не просто как форма систематизации знания, но и как исследовательская программа, которая определяет постановку задач эмпирического и теоретического анализа и выбор средств их решения.

В свою очередь, общенаучная картина мира распадается на ряд специальных картин мира — физическую, биологическую, социальную, которые являются системообразующим звеном в многообразии теоретических знаний, составляющих соответствующую отрасль науки.

Проблема обоснования науки нашла свое выражение в существовании ряда сменяющих друг друга систем взглядов, собственно и образующих философию науки как таковую. В центре ее внимания находятся вопросы, касающиеся оснований науки, целей и стратегии научного исследования, обоснования критериев оценки и контроля познавательных действий и получаемых с их помощью результатов, а также оценки наиболее важных изменений в науке. Глубокое и адекватное философское осмысление науки предполагает анализ не только закономерностей генезиса и развития научного знания как такового, но и функционирование самой науки как деятельности. Выбор философских концепций, представляющих такую возможность, не так уж велик. К одной из наиболее заметных из них относится постпозитивизм.

Существенным достижением постпозитивизма является признание тесной взаимосвязи философии и науки, переход от анализа внутринаучных проблем к обсуждению связей философии науки с внешними для нее социальными институтами, рассмотрению философии и науки как органических составляющих общественных интересов.

Таким образом, постпозитивистская философия науки выдвинула в качестве методологической проблемы анализ оснований науки. Эти основания и их отдельные компоненты зафиксированы и описаны как «парадигма» Т. Куна, «научно-исследовательская программа» И. Лакатоса, «исследовательская традиция» Л. Лаудана. Но, по мнению В.С. Степина, даже в самых продвинутых исследованиях оснований науки западная философия науки недостаточно анали-тична. Она до сих пор не установила, каковы главные компоненты оснований науки и их связи. Не выявлены связи между основаниями науки и опирающимися на них теориями и эмпирическими знаниями [В.С. Степин, 2000, с. 188].

7 ВМУ, философия, № 1

97

Проблема структуры оснований науки, их места в системе знания, их функций в его развитии потребовала дальнейшей разработки.

Универсальный эволюционизм — основа современной научной картины мира. Переход науки к постнеклассической стадии развития создал новые предпосылки формирования единой научной картины мира. В конце прошлого века возникла реальная возможность объединения представлений о трех основных сферах бытия — неживой природе, органическом мире и социальной жизни — в целостную научную картину на основе базисных принципов, имеющих общенаучный статус. Современная тенденция синтеза научных знаний выражается в стремлении построить общенаучную картину мира на основе принципов универсального эволюционизма, объединяющих в единое целое идеи системного и эволюционного подходов. Эти принципы позволяют единообразно описать огромное разнообразие процессов, протекающих в неживой природе, живом веществе и обществе [там же, с. 641]. Р. Том утверждает, что «динамические ситуации, управляющие развитием природных явлений, в основном совпадают с теми, которые определяют эволюцию человека и общества» [Р. Том, 2002, с. 280]. Э. Макмаллин отмечает, что многие ученые в современном мире все еще продолжают решать прежние логические проблемы, однако все больше исследователей обращаются к проблемам эволюционной биологии [5. Макмаллин, 2001, с. 59].

Принцип эволюции получил наиболее полную разработку в рамках биологии и стал ее фундаментальным принципом еще со времен Ч. Дарвина; однако вплоть до наших дней он не был доминирующим в естествознании. По мнению В.С. Степина, это было связано с тем, что длительное время лидирующей научной дисциплиной выступала физика, которая транслировала свои идеалы и нормы в другие отрасли знания. Но физика на протяжении большей части своей истории не включала в явном виде в число своих фундаментальных принципов принцип развития. Что же касается биологии, то она не достигла высокого статуса теоретически развитой науки и сейчас находится в стадии теоретизации [В.С. Сте-пин, 2000, с. 642].

Возникновение в 40-х — 50-х гг. прошлого столетия общей теории систем и становление системного подхода внесло принципиально новое содержание в концепцию эволюционизма. Идея системного рассмотрения объектов оказалась весьма продуктивной прежде всего в рамках биологических наук, где она привела к разработке проблемы структурных уровней организации живой материи, анализу различных связей как внутри системы, так и между системами разной степени сложности. Системное рассмотрение объекта предполагает прежде всего выявление целостности исследуемой системы,

ее взаимосвязей с окружающей средой, анализ в рамках целостной системы свойств составляющих ее элементов и их взаимосвязей между собой. Системный подход, развиваемый в биологии, рассматривает объекты не просто как системы, а как самоорганизующиеся системы, носящие открытый характер [там же, с. 644].

В обоснование универсального эволюционизма внесли свою лепту многие естественно-научные дисциплины, но определяющее значение в его утверждении как принципа построения современной общенаучной картины мира сыграли три важнейших концептуальных направления в науке ХХ в. — теория нестационарной Вселенной; синергетика; теория биологической эволюции и развитая на ее основе концепция биосферы и ноосферы [там же, с. 645—646].

Сегодня во все большей степени в философию науки проникают идеи системности и самоорганизации, которым придается все более широкий смысл. Открываются новые взаимосвязи, и Вселенная в свете новых знаний и нового опыта предстает перед научным миром в качестве единой системы, которая эволюционирует как одно целое, и в которой человек представляется как ее неотделимая составляющая [Н.Н. Моисеев, 1991, с. 3—28].

Относительная изолированность специальных картин мира, характерная для науки XIX столетия, сменяется их интеграцией в рамках общенаучной картины мира. Специальные научные картины мира, характеризующие неживую природу, органический мир и социальную жизнь, соединяются в блоки общенаучной картины и реализуют каждая в своей области идеи универсального эволюционизма. Общая научная картина мира должна осознаваться как глобальная исследовательская программа, как горизонт систематизации знаний [там же, с. 664, 666].

Биологическая картина мира. Сложность философско-методоло-гического анализа проблем, возникающих при построении биологической картины мира, усугубляется тем фактом, что все современные представления о теоретическом знании разрабатывались, как правило, на материале физико-математических наук, приложимость которых к биологическим наукам остается под вопросом.

До ХХ в. биология развивалась на основе физической картины мира. Поскольку фундаментальные законы физики казались надежно установленными, вряд ли можно было ожидать, чтобы они оказались неверными в органической области. Для развития биологии были существенны не только средства и методы, в большинстве своем заимствованные из физических исследований, но и существовавшая в то время твердая уверенность в надежности физических основ. В наши дни биологии уже не приходится обращаться к основам физики, чтобы обрести уверенность в возможности решения своих более глубоких проблем.

Эволюционный подход к изучению живой природы является фундаментальным принципом, основой мировоззрения и методологической основой современной биологии. В рамках данного подхода изучаются общие закономерности и движущие силы исторического развития жизни, впервые в общей форме представленные Ч. Дарвином. Любые теоретические изыскания в биологии приобретают логическое завершение только тогда, когда они удовлетворяют эволюционному принципу.

Цель эволюционного подхода — выявление закономерностей развития органического мира для последующего управления этим процессом. Данный подход важен во всех без исключения областях биологии. Проведем краткий анализ важнейших положений эволюционной теории и выделим ее основные системообразующие философско-методологические принципы, которые, на наш взгляд, можно положить в основание любой теоретической конструкции в области медико-биологических наук.

Биологическая эволюция существенно отличается от таковой в других областях науки. В ее основе лежат уникальные процессы самовоспроизведения макромолекул и живых организмов, таящие в себе почти неограниченные возможности преобразования живых систем в ряду поколений. Биологическая эволюция — это необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Результатом биологической эволюции является достижение соответствия между развивающейся живой системой и условиями ее существования.

Любая сложная молекулярная структура обладает ограниченной степенью стабильности. Время от времени она претерпевает структурные изменения в результате движения атомов и молекул (ни одна химическая реакция не обладает абсолютной надежностью).

Спонтанные мутации, появляющиеся вследствие ошибок в процессах репликации и репарации ДНК, постоянно возникают у живых организмов со средней частотой 1:106 клеточных делений. Они являются элементарным материалом эволюции и носят стохастический характер. Однако мутации сами по себе не могут обеспечить протекание эволюционного процесса: этот материал должен попадать под действие определенных сил, получивших название факторов эволюции.

Любой признак, который наследует индивид, — это результат взаимодействия генетической программы и той среды, где проходило его развитие. Наследственность определяет спектр возможных состояний данного признака — его норму реакции, но возникновение вариантов этой нормы определяет взаимодействие генотипа и среды.

При отсутствии давления со стороны среды или при сохранении постоянства условий генетический состав популяций, слегка флюктуируя, будет оставаться в среднем статистически неизменным неопределенно долгое время. Если же популяция испытывает сильное давление со стороны каких-либо внешних факторов, то неизбежно произойдет изменение ее генотипического состава.

Спонтанный мутационный процесс статистичен и ненаправлен. В любом микромире действуют законы квантовой механики. Нельзя, например, одновременно точно определить координаты и импульс (энергию) частицы. Выражающий это положение принцип неопределенности — такое же фундаментальное свойство природы, как принцип дискретности в строении материи. Причинность явлений в микромире из-за принципа неопределенности ни в коей мере не нарушается, приобретая вероятностно-статистический характер. Такой же вероятностно-статистический характер носит мутационный процесс: невозможно точно предсказать, где и когда произойдет спонтанная мутация, но можно утверждать, что такая мутация с определенной вероятностью появится в данном локусе.

Итак, для мутационного процесса характерна ненаправленность, неопределенность и стохастичность действия. В то же время эволюция в целом не хаотический, а направленный процесс, связанный с постоянной выработкой все новых приспособительных механизмов, осуществлением прогрессивного развития живой природы. Известен лишь один направленный эволюционный фактор — естественный отбор. Только он обеспечивает устойчивое протекание направленного процесса эволюции.

Таким образом, естественный отбор является направляющим фактором эволюции; выживают особи, наиболее приспособленные к конкретной среде обитания; приспособление — результат направляющего фактора эволюции, результат естественного отбора, результат взаимодействия популяции с окружающей средой. Это взаимодействие и есть причина эволюционного процесса. Следовательно, принцип причинности является первым фундаментальным философско-методологическим основанием эволюционной теории, а через нее и всей биологической картины мира.

В современной эволюционной теории описано множество форм отбора, основными из которых, на наш взгляд, являются стабилизирующий и движущий отбор.

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, направленная на поддержание и повышение устойчивости в популяции среднего, ранее сложившегося значения признака или свойства. Эта форма отбора как бы охраняет и усиливает установившуюся характеристику признака, устраняя все особи, заметно уклоняющиеся от сложившейся нормы. Без него не было бы устойчивости

в живой природе. В этом состоит важная системообразующая и системосохраняющая роль естественного отбора.

Движущий (направляющий) отбор способствует сдвигу среднего значения признака или свойства. Такой отбор ведет к появлению новой нормы взамен старой, пришедшей в несоответствие с окружающими условиями.

Все закрепляющиеся в ходе эволюции особенности (в частности, морфологические особенности отдельных особей — формообразовательный процесс) представляют собой те или иные приспособления (адаптации). Возникновение приспособленности к среде — основной результат эволюции. Поэтому эволюцию можно рассматривать как процесс возникновения адаптаций — адаптацио-генез. Адаптация — это возникновение и развитие конкретных морфофизиологических свойств, значение которых зависит от тех или иных условий среды обитания. Изменения в пределах отдельной особи в ответ на флуктуации окружающей среды происходят в пределах унаследованной каждой особью нормы реакции.

Особь всегда развивается как целое. Структурно-функциональная целостность ее основана на взаимосвязи и взаимодействии онтогенетических дифференцировок. В ходе эволюции наблюдается интеграция организма — установление все более тесных динамических связей между его структурами. В целом эволюция жизни сопровождалась постепенным усилением дифференциации и целостности онтогенеза. Биологические системы в процессе эволюции становятся все более интегрированными, со все более развитыми регу-ляторными механизмами, обеспечивающими такую интеграцию.

В эволюционном процессе происходит развитие разнообразных приспособительных механизмов и повышение устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Наблюдается постепенное сокращение детерминирующей роли физико-химических факторов внешней среды в индивидуальном развитии. Постоянно повторяющиеся факторы среды из факторов, детерминирующих развитие, превращаются в условия нормального развития. Организм постепенно освобождается от влияния случайных и кратковременных изменений среды; в процессе эволюции он становится все более автономным, внешние факторы его развития заменяются внутренними. При таком развитии роль большинства изменений внешних условий сводится к «пуску» внутренних механизмов морфогенеза.

Таким образом, принцип самоорганизации (системности) является вторым философско-методологическим основанием теории эволюции, т.е. построенияобщебиологической картины мира.

Принцип общих оснований. Этот принцип ранее не выделялся в качестве фундаментального принципа развития органического мира. Мы выделяем его по следующим соображениям.

Основой строения всех живых существ являются сложные высокомолекулярные вещества — ДНК, РНК и белки. Единство химического состава представителей органического мира подтверждается принципиальным сходством строения хлорофилла у растений, гемоглобина у позвоночных и гемоцианина у беспозвоночных. Сходны у всех живых организмов и основные биохимические процессы: окисление, гликолиз, распад жирных кислот, перенос специфических веществ через клеточные мембраны. Аминокислотный состав низших позвоночных и человека почти идентичен; почти одинаков состав ферментов у разных растений. При биохимических сравнениях ныне живущих организмов показано, что ранние метаболические звенья синтеза стеринов, каротиноидов, вторичных метаболитов, реакции гликолиза и дыхания у многих растений и животных сходны. Результаты подобных исследований привели к выводу о биохимической универсальности жизни, что является одним из доказательств единства ее происхождения [А.В. Яблоков, А.Г. Юсупов, 1998, с. 63, 95, 155]. Такие признаки, как гистоновые белки, входящие в состав хромосом, или ферментные белки репликации и транскрипции, весьма консервативны и одинаковы не только у разных представителей человечества, но и у биологических видов значительной филогенетической отдаленности [Н.П. Бочков, 1997, с. 14]. Р. Том считает, что все модели живых организмов построены посредством спецификации универсальной модели, которая содержит фигуры регуляции живых организмов любых видов. Великие эволюционные преобразования описываются автором как глобальные деформации этой универсальной модели [Р. Том, 2002, с. 218].

Принцип общих оснований кратко можно определить следующим образом: все материальные объекты, процессы и явления имеют общие истоки и корни.

Таким образом, принцип общих оснований наряду с принципами причинности и системности может претендовать на роль фундаментального принципа эволюционного процесса.

Современное естествознание все больше внимания обращает, с одной стороны, на собственные частно научные методы, а с другой — на их философскую разработку и осмысление, на возможность их переинтерпретации и формулирования новых методологических принципов с философских позиций. Однако эти принципы начинают играть роль регулятора в развитии знания только в том случае, если они объединены в определенную систему, которую можно определить как методологию. Поскольку системность естественно-научного знания является установленным фактом, а существование методологических принципов очевидным, то понятна необходимость их систематизации. Без системного видения мето-

дологических принципов невозможно выявление их достоинств и недостатков, границ применения, определение перспектив развития, выявление и формулировка новых принципов. Построение системы методологических принципов предполагает не только констатацию и формулировку самих принципов и уточнение их числа, но и выявление их природы, что позволяет определить основание для создания системы [А.Л. Симанов, 2001, № 1 (9), с. 3—32].

Таким образом, сформулированные нами философско-мето-дологические принципы, которые, по нашему мнению, должны являться фундаментальными методологическими основаниями построения любой содержательной теории, в том числе в области медико-биологических наук, но только в том случае, если они объединены в систему.

Систему методологических принципов мы вывели, исходя из концепции универсального эволюционизма. Коротко ее можно сформулировать следующим образом: эволюционный процесс в органическом мире имеет определенную направленность (принцип причинности), результатом которой является приспособление живых организмов к среде обитания; эволюция жизни сопровождается постепенным усилением дифференциации (принцип общих оснований) и целостности (принцип системности) онтогенеза.

Применение разработанной нами системы философских принципов в качестве методологического основания при построении теоретических моделей в области медико-биологических наук будет способствовать их дальнейшей оптимизации и разрешению многих спорных вопросов познания жизнедеятельности биологических систем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 .Бочков Н.П. Клиническая генетика. М., 1997.

2. Макмаллин Э. Философия науки, 1950—2000: Разделение путей // Социальные и гуманитарные науки. Сер.3. Философия. 2001. № 2.

3. Моисеев Н.Н. Универсальный эволюционизм: позиция и следствия. Вопр. философии. 1991. № 3.

4. Мостепаненко М.В. Философия и методы научного познания. Л., 1972.

5. Симанов А.Л. Опыт разработки системы методологических принципов естественнонаучного познания. Философия науки. 2001. № 1 (9).

6. Степин В.С. Теоретическое знание. М., 2000.

7. Том Р. Структурная устойчивость и морфогенез. М., 2002.

8. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М., 1998.