Transdisciplinary shift and biophysics

Full Text

Постановка вопроса

Интерес в современной философии к проблематике трансдисциплинарных исследований связан с развитием проблемно-ориентированных исследований, направленных на решение задач в области медицины, экологии, биоэтики и т.д. Наука переступает дисциплинарные границы и переходит в трасдисциплинаную область [1]. Цель работы — показать специфику трансдисциплинарнарных исследований на примере современного направления биофизики.

Достижения в области биофизических исследований

Исследование физических свойств биологических объектов началось в XVII веке. В биологических науках широко известны работы, в которых описываются основы биомеханики. Итальянский физиолог и физик Дж. Борелли написал работу «О движении животных», где представил описание живого организма с точки зрения математической теории механизмов [2].

Биолюминесценцию следует рассматривать как один из самых древних объектов биофизических исследований, потому что излучение света живыми организмами уже давно стимулировало любопытство ученых. Первое научное исследование люминесценции животных было проведено Афанасиусом Кирхером еще в XVII веке, ученый посвятил две главы своей книги «Ars Magna Lucis et Umbrae» направлению биолюминесценции. Кирхер разоблачил представление о том, что экстракт светлячков можно использовать для освещения домов.

Другой ученый Альбрехт фон Галлер (профессор анатомии и хирургии в г. Геттингене, Германия), обсуждая «нервную жидкость», высказал предположение о том, что «электрическая материя» и «духи животных» являются одним и тем же. Позже ученые провели эксперименты. Они смогли доказать, что генерируемый животными ток, может вызвать сокращение мышечных клеток. Окончательное принятие точки зрения о том, что токи могут генерироваться живыми тканями было доказано после создания гальванометра. Прибор может измерять малые токи, генерируемые в мышцах и небольшую разность потенциалов на нервных мембранах.

Важно отметить, что биофизика обладает способностью редуцировать биологические научные проблемы на отдельные сегменты, которые поддаются точной физической интерпретации, и выдвигать гипотезы, которые можно проверить экспериментально. Для ученого важно использовать физическую теорию для изучения природных объектов. Например, методы дифракции рентгеновских лучей можно применять для определения структуры больших биологических молекул, таких, как белки. Биофизики признают полезность таких физических методов исследований, как ядерный магнитный резонанс, электронный парамагнитный резонанс и т. д. В наше время разработка приборов для биологических целей является важным аспектом прикладной биофизики. При применении биофизических разработок в области терапевтической радиологии важно выделять дозу облучения, потому что она имеет решающее значение для лечения пациентов. Биофизика важна в диагностической радиологии, особенно с методами, включающими локализацию изотопов и сканирование всего тела, чтобы помочь в диагностике опухолей [3].

Трансдисциплинарность как фактор развития научных исследований

Трансдисциплинарный подход применяет уже накопленные знания по дисциплинарным, междисциплинарным и мультидисциплинарным исследованиям. Трансдисциплинарный способ исследования расширяет научное мировоззрение в рамках картины мира и подразумевает интеграцию знаний и методологий научных дисциплин. Под понятием трансдисциплинарность рассматривается особый тип научных исследований, идущий сквозь границы многих дисциплин [4]. Такое движение сквозь границы различных дисциплин осуществляется без соответствующей концепции и методологии, поэтому часто у многих исследователей вызывает скептическое отношение. Важно отметить, что сегодня трансдисиплинарные исследования отступают от установления определенной теоретической структуры. Трансдисциплинарность старается охватить широкий круг вопросов при проведении опытов, такой тип научного исследования стремится к открытости при взаимодействии с другими методологиями [5].

Впервые термин «трансдисциплинарность» предложил известный швейцарский психолог и философ Жан Пиаже в 1970 г. Данный термин был представлен на семинаре «Интердисциплинарность», где описывались проблемные области исследований и обучения в университетах. Он выдвинул предложение по обсуждению «трансдисциплинарности в науке», при этом трансдисциплинароность понималась им как этап, идущий после междисциплинарного [6].

Исследователи, не являющиеся специалистами в своей области знаний, должны адаптироваться под определенное трансдисциплинарное направление. При интеграции различных специалистов можно приступать к обсуждению проблемы исследования в процессе открытой дискуссии. Таким образом, под трансдисциплинарными исследованиями мы можем понимать способ организации исследований при интеграции различных ресурсов науки.

Первая организация по трансдисциплинарным исследованиям была образована в Париже в 1987 году, она называлась Международным центром трансдисциплинарных исследований. Ее президентом являлся физик-теоретик Басараб Николеску. Он способствовал выделению методологических постулатов трансдисциплинарности. Трансдисциплинарные исследования направлены на изучение динамики процесса на нескольких уровнях реальности одновременно, за счет чего происходит переход границ определенных дисциплин. Трансдисциплинарность соединяет, но не противопоставляет, происходит синтез различных фрагментов реальности в единую картину. Исследования в области транснауки направлены на решение сложных проблем, которые могут быть связаны со сложностью описания или понимания мира [7].

Важным документом трансдисциплинарного движения является Хартия трансдисциплинарности, которая была принята в Португалии в 1994 г. на Первом Всемирном конгрессе по трансдисциплинарности.

На сегодня философия трансдисциплинарности ярко выражает базовый тренд сдвига научной культуры в среду жизненного мира человека (рис. 1) [8].

 

Рис. 1. Представление трансдисциплинарности как сдвига научной культуры в область жизненного мира

 

Пока рано утверждать, что транснаука окончательно образовалась сама как самостоятельный социальный институт. Однако уже сегодня существует большое количество тенденций в развитии транснауки. Некоторые исследователи считают, что транснаука — это будущая стадия исторического развития науки, вероятно, она придет на смену постнеклассической науки [8].

Понятие трансдисциплинарность рассматривается учеными с различных точек зрения. Под трансдисциплинарностью понимают организацию научного знания, где происходит синтез монодисциплинарных знаний для решения сложных исследовательских проблем. Кроме того, трансдисциплинарность рассматривается как высокий уровень образованности, такой человек обладает разносторонними знаниями [9].

Выделяют три формы трансдисциплинарности. Теоретическая форма исследует саму трансдисциплинарность и ее методологию. Феноменологическая форма осуществляет синтез теоретических знаний в эксперименте и дальнейшее описание результатов исследования. Также выделяют экспериментальную форму, когда при постановке эксперимента используется четкая экспериментальная программа, которая обладает приемлемым уровнем воспроизведения для ученого [9].

Развитие трансдисциплинарных исследований в области биофизики

Развитие биофизики, биомедицины и биотехнологий успешно демонстрирует специфику трансдисциплинарного сдвига современной науки. Биофизика и биотехнология открывают целый комплекс сложных проблем, необходимость сопряжения в едином исследовательском поле различных ресурсов. На сегодняшний день проводятся исследования и решаются проблемы, связанные с увеличением продолжительности жизни (борьба с антибиотикорезистентностью) [10, 11], изменением генетических программ и т.д. [12]. Вместе с тем в биофизике нет устойчивого и однородного научного и инженерного сообщества, и специалисты в области физики не в полной мере понимают биологические концепции, и наоборот.

Заключение

Биофизика является трансдисциплинарной наукой и означает выход за рамки отдельных дисциплин. Трансдисциплинарные исследования в области биофизики определяются как исследовательские усилия, которые проводятся учеными, представляющими различные научные дисциплины, совместно работающими над созданием новых концептуальных, теоретических, методологических и трансляционных инноваций, которые объединяют и выходят за рамки дисциплинарных подходов для решения общей проблемы. Таким образом, трансдисциплинарная наука способна породить новые инновации и научные дисциплины, потому что мы живем в эпоху постоянно углубляющихся научных открытий. Поскольку наш мир постоянно меняется, то довольно трудно предсказать, что нас ждет в будущем. В таких условиях изучение только одной дисциплины не даст достаточных возможностей, необходимо гибко реагировать на различные изменения. Важно научиться интегрировать несколько дисциплин и сотрудничать с учеными и инженерами из разных областей знаний.

About the authors

Natalya V. Zaitseva

Samara State Technical University

Author for correspondence.
Email: zajczeva.natalia2012@yandex.ru

Doctor of Philosophy, Professor of the Department of Philosophy and Social and Humanitarian Sciences

Russian Federation, Samara

Natalia A. Rodenko

Samara National Research University named after Academician S.P. Korolev

Email: t.rodenko@mail.ru

postgraduate student of the Department of Biochemistry, Biotechnology and Bioengineering

Russian Federation, Samara

References

Supplementary files