СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ХИМИЧЕСКИХ НАУК

1

• Авторы
• Файлы

Денисов В.Я. Лузгарев С.В. Статья в формате PDF 173 KB

Вузовская наука является важнейшей составной частью российской науки, что обусловлено, во-первых, значительным числом докторов и кандидатов наук, работающих в вузах, во-вторых, организацией образовательного процесса на основе гармоничного сочетания учебной и научно-исследовательской работы студентов, в третьих, крупномасштабной подготовкой в стенах вузов высококвалифицированных специалистов через аспирантуру и докторантуру. Научная деятельность и ее результативность, квалификация педагогических работников, наличие аспирантуры, докторантуры и диссертационных советов, число аспирантов на 100 студентов представляют собой главные критерии государственной аккредитации, используемые при экспертизе показателей деятельности вузов различных видов[1].  Это побуждает вузы развивать фундаментальные и прикладные научные исследования, участвовать в федеральных и региональных научных программах, конкурсах грантов на проведение научных исследований. Для выбора направления научных исследований немаловажное значение имеет понимание современных тенденций развития науки.

Тот факт, что наука не стоит на месте, а развивается, ни у кого не вызывает сомнений. Затруднения вызывает ответ на вопрос, как развивается наука. Некоторые ученые сравнивают развитие науки со строительством здания из кирпичей: ученые или отдельные поколения ученых вносят свою лепту или, образно говоря, свои кирпичики в строительство здания науки. При таком подходе развитие науки представляется постепенным процессом, при котором факты, теории и методы слагаются во все возрастающий запас достижений, представляющих научную методологию и знание. Данная модель развития науки, называемая кумулятивной моделью, предполагает более или менее равномерный хаpaктер развития науки. Анализ истории науки показывает, что кумулятивная модель неверна. Ошибочность модели выражается, например, в том, что в ней не находят места многие теории, в свое время бывшие популярными, но затем отброшенные по каким-либо причинам. В химии такими теориями были флогистонная теория,  теория типов, хиноидная теория цветности, теория резонанса и др. Устаревшие теории нельзя считать ненаучными на том основании, что они были отброшены. Но в таком случае едва ли можно рассматривать научное развитие как простой прирост знаний.

Предложен ряд других моделей развития науки, среди которых особого внимания заслуживает модель научных революций, развитая американским ученым Томасом Куном[2]. По Куну развитие науки происходит не путем наращивания новых знаний на  старые, а через периодическую коренную трaнcформацию и смену ведущих представлений, т.е. через периодически происходящие научные революции. Развитие науки представляет собой постоянную смену двух периодов - периода нормальной науки, когда ее развитие идет под эгидой определенной концепции, ставшей нормой, и кратковременного периода научной революции. Куном введен термин «парадигма» для обозначения совокупности убеждений, ценностей, технических средств и т.д., которые хаpaктерны для данного научного сообщества. Ученые, научная деятельность которых строится на основе одинаковых парадигм, опираются на одни и те же правила и стандарты научной пpaктики. Обращаясь к естествознанию, мы можем констатировать, что развитие естественных наук (химии, физики, биологии) в конце 20-го и начале 21-го века связано с зарождением и распространением новой парадигмы, в основе которой лежит представление о необычности свойств веществ и материалов, образованных частицами с размерами 1-10 нм. Исследование свойств таких частиц, называемых наноструктурами, методов их получения и пpaктического использования привело к возникновению нанонауки, нанотехнологии и наноиндустрии соответственно.  В орбиту изучения наноструктурированных веществ и материалов широко вовлечены ученые США, Японии, Китая, Западной  Европы. В России подобные исследования, требующие уникального и дорогостоящего оборудования, по-настоящему развернуты, пожалуй,  только в МГУ. Созданный в МГУ в 2003 году Центр коллективного пользования располагает самым современным оборудованием, с помощью которого успешно можно решать задачи, свзанные с технологией новых нанострутурированных материалов и их комплексным исследованием. На сайте этого вуза http://www.nanometer.ru/  размещается информация, посвященная наноматериалам и нанотехнологиям. Следует ожидать, что российские научные школы и научные коллективы, работающие в области химии и физики твердого тела, материаловедения, электроники, биотехнологии, будут все более широко вовлекаться в орбиту синтеза и  исследования наноструктурированных материалов. Тенденции развития различных направлений нанонауки позволяют утверждать, что значение нанохимии в ближайшем будущем усилится, а ее вклад в науку и технологию  21-го века будет непрерывно расти[3].

Еще одной новой научной парадигмой, оформившейся в конце 20-го века, следует назвать супрамолекулярную химию, которую ее творец Жан-Мари Лен определил как химию межмолекулярных ансамблей и межмолекулярных связей[4].  Хотя молекулярные ассоциаты были давно известны в химии, а роль супрамолекулярной организации была хорошо известна в биологии, возникновение и развитие новой научной дисциплины, по словам Ж.-М. Лена, стало возможным при сочетании трех условий: во-первых, признания новой парадигмы, показывающей значение разрозненных и, на первый взгляд, несвязанных наблюдений, во-вторых, наличия необходимых инструментов для изучения объектов данной области, в-третьих, готовности научного сообщества воспринять новую парадигму. Супрамолекулярные ансамбли представляют собой сложные конструкции заданной архитектуры. Они строятся самопроизвольно из большого числа комплементарных компонентов, хранящих на молекулярном уровне информацию о конкретных селективных взаимодействиях. Удивительный феномен такой самоорганизации сравним со сборкой сложнейших структур в живой клетке. Не исключено, отмечает Ж.-М. Лен, что однажды в лаборатории будет создана жизнь, основанная на других принципах, чем созданная природой. Значение супрамолекулярной химии состоит не только в том, что она наводит мост между живой и неживой природой, но и в том, что на основе ее принципов (распознавание, самосборка, самоорганизация) возможно создание супрамолекулярных систем и устройств, обладающих пpaктически ценными свойствами, в том числе самособирающихся наноструктурированных материалов. Здесь супрамолекулярная химия смыкается с нанохимией.

Среди тенденций развития химических наук необходимо также отметить необычайное расширение пределов энергетических воздействий на вещества: сверхвысокие энергии, сверхвысокие давления, сверхглубокий вакуум, сверхнизкие температуры и т.д. Интенсивно развивается химия высоких энергий, включая фотохимию, лазерную химию, радиационную химию, плазмохимию, химию ударных волн, химию молекулярных и ионных пучков.

Все возрастающее внимание привлекает к себе химия жизненных процессов: химия белков, углеводов, аминокислот, механизмы передачи и реализации генетической информации, генетическая и белковая инженерия, химия ферментов и ферментативный катализ, медицинская химия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Приказ Минобрнауки РФ № 1938 от 30.09.2005 «Об утверждении показателей деятельности и критериев государственной аккредитации высших учебных заведений.
2. Kuhn Th.S. The structure of scientific revolutions.- International enzyklopedia of unified science: Chicago, 1962.- V. I, II.
3. Сергеев Г.Б. Нанохимия.- М.: Изд-во МГУ, 2003.- 288 с.
4. Супрамолекулярная химия: Концепции и перспективы/ Ж.-М. Лен. Пер. с англ.- Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998.-     334 с.

---