Концепции современного естествознания

1.3. Устойчивое развитие и естественно-научное образование

Многообразие окружающего нас мира требует глубокого и комплексного познания фундаментальных концепций, категорий и закономерностей, отражающих свойства материи, пространства и времени, живого мира, а также ценности культуры и нравственности, существенные аспекты природы человека и др. Фундаментальные понятия, законы и принципы отражают явления не только материального, но и социального мира. К сожалению, прошедшее время оставило немало примеров того, как забвение основополагающих истин наносило и наносит невосполнимый ущерб природе, живому миру, самому человеку.

Завершился XX в., явивший мир новую – техногенную – цивилизацию. Человек вышел в космос, проник внутрь атомного ядра, освоил новые виды энергии, создал мощные вычислительные системы, разгадал генетическую природу наследственности, научился в невиданных масштабах использовать богатства природы. Однако гораздо меньше он преуспел в рациональном и бережном отношении к природе и богатейшим ее ресурсам. Более того, именно стремительный и неконтролируемый технологический рост стал главным фактором риска для будущего человечества.

Что же происходит сейчас, в период развития человечества на техногенной основе? По оценкам палеонтологов, за все время эволюции жизни на Земле чередой прошли около 500 млн видов живых организмов. Сейчас их насчитывается примерно 2 млн. Только в результате вырубки лесов суммарные потери составляют 4–6 тыс. видов в год. Это приблизительно в 10 тыс. раз больше естественной скорости их вымирания до появления человека.

Одновременно на нашей планете год от года появляется все больше видов искусственной, преимущественно промышленной продукции, иногда называемых техногенными популяциями. Одна из таких «популяций» – автомобиль. Начиная с 1970 г. мировой автотранспортный парк увеличивается примерно на 16 млн машин в год и к 2020 г. составит более одного миллиарда машин. Ежегодно производятся десятки миллионов других видов машин, множество различных устройств и т. п. Строятся протяжные магистрали, возводятся крупные промышленные предприятия, стремительно растут города. При этом в невиданных масштабах потребляются природные ресурсы и образуется громадное количество промышленных и бытовых отходов, трудно включаемых в кругооборот природы. Все это в совокупности – создаваемая руками человека искусственная среда – техносфера, охватывающая всю биосферу и вытесняющая из нее жизненное пространство.

Новые технологии производства и земледелия не обходятся без гигантского потока химических веществ, вызывающих необратимую трансформацию тончайшего плодородного слоя земной поверхности. Высокими темпами развивается энергетика. Согласно оценке Всемирного энергетического совета, при современном темпе роста потребления энергии, составляющем около 2 % в год, к 2035 г. в сравнении с 1998 г. оно удвоится, а к 2055 г. – утроится. Промышленное производство энергии – одна из причин глобального потепления: растет средняя температура воздуха и в результате повышается уровень Мирового океана на 2–3 мм в год.

Разрушается озоновый слой, защищающий все живое от чрезмерного ультрафиолетового излучения. Во многих регионах нашей планеты выпадают кислотные осадки, наносящие громадный ущерб живой и неживой природе.

Все это свидетельствует о деструктивном глобальном воздействии многих видов технологической деятельности людей на биосферу. На современном этапе эволюции биосфера и человечество как ее составная часть вступили в кризисный период. Так, впервые в своей истории человечество стало обладателем мощнейших источников атомной энергии, радиационной и химической токсичности – теперь за считанные минуты может быть уничтожено все живое на Земле. К счастью, осознание безумия применения подобных источников в традиционных способах решения межгосударственных конфликтов – в войнах – появилось раньше, чем дело дошло до самоуничтожения человечества.

Одна из причин кризисного состояния биосферы заключается в стихийном характере деятельности людей, что вызывает повсеместное загрязнение среды обитания и нарушение теплового баланса Земли. К этому следует добавить истощение в ближайшей перспективе сырьевых источников, жизненно важных для развития человеческой цивилизации, и демографический взрыв – очень быстрый рост численности населения с тяжелыми для биосферы последствиями.

Биосфера как открытая самоорганизующая система может выйти из критического состояния скачком. При этом ее структура и облик изменятся таким образом, чтобы на новом уровне организации достичь устойчивого состояния. В критической точке – точке бифуркации – возможно несколько путей перехода системы в новое устойчивое состояние. В условиях крайней неустойчивости развиваются флуктуации, и одна из них может подтолкнуть систему на конкретный путь ее перехода.

Такой процесс носит случайный, вероятностный характер. Среди возможных устойчивых состояний, в которые биосфера как система может перейти в процессе самоорганизации, есть и такие, которые исключают существование человечества.

Механизм перехода биосферы из одного состояния в другое управляется случайными факторами, и, следовательно, вероятность неблагоприятных для человека последствий достаточно велика. Пороговое предпереходное состояние биосферы нам не известно. He исключено, что единичная техногенная катастрофа, масштабами, сравнимыми с чернобыльской, или какие-либо международные военные конфликты могут вывести биосферу за порог ее устойчивости и привести к таким процессам, которые буквально сметут человечество с лица Земли.

На современном этапе выживание человечества приобрело характер критической проблемы. В этой связи многие пришли к выводу о необходимости создания социально-экономических предпосылок устойчивого развития общества как возможного пути предотвращения геоэкологической катастрофы.

Идея устойчивого развития активно обсуждается с начала 90-х годов прошлого столетия. В «Повестке дня на XXI век», принятой в Рио- де-Жанейро (Бразилия) на Всемирном саммите по экологии и развитию в 1992 г., сформулирована концепция устойчивого развития. Появилась надежда, что проблемы сохранения окружающей среды будут увязываться с социально-экономическим ростом и учитываться при разработке политических решений, а развитые страны будут помогать развивающимся бороться с нищетой и избегать загрязнения окружающей среды.

Устойчивое развитие рассматривалось на сессиях Генеральной Ассамблеи ООН, ей посвящены многочисленные международные симпозиумы и конференции, в том числе и организованные Московским государственным университетом им. М.В. Ломоносова. В некоторых странах принимаются государственные акты, придающие устойчивому развитию силу закона. Например, в 1996 г. подписан Указ Президента России «О концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию» и принято постановление Правительства «О разработке проекта государственной стратегии устойчивого развития Российской Федерации».

В последние годы появилось сравнительно много публикаций, авторы которых трактуют понятие устойчивого развития по-своему, в рамках собственного и чаще всего ограниченного понимания глобальных биосферных процессов. При этом социологи рассматривают устойчивое развитие личности и общества, энергетики – энергоресурсов, экономисты – экономики, а политики отождествляют устойчивое развитие с сохранением принадлежащей им власти.

По-видимому, неоднозначность интерпретации словосочетания «устойчивое развитие» обусловливается противоречивым смыслом образующих его слов. Действительно, слово «устойчивый» означает постоянный, стойкий, неизменный, и с ним удачно сочетаются такие слова: «взгляд», «валюта», «равновесие» и др. Например, можно говорить об устойчивом термодинамическом равновесии, и если бы оно наступило, то согласно классической термодинамике все реальные процессы прекратились бы и наступила бы тепловая смерть Вселенной. Слово же «развитие» означает не неизменность, а процесс перехода из одного состояния в другое, более совершенное, переход от старого качественного состояния к новому качественному состоянию, от низшего к высшему.

Общепринятое сейчас определение устойчивого развития дала в 1987 г. Комиссия Брундланда: «развитие, удовлетворяющее потребности и чаяния настоящего поколения и не подвергающее опасности способность будущих поколений удовлетворять свои нужды». Однако такое определение нельзя считать удачным. Очевидно, что, удовлетворяя все потребности каждого человека, вряд ли удастся решить глобальную проблему выживания человечества, ведь потребности людей не ограничены.

«Ненасытное честолюбие, страсть увеличить свое благосостояние, не столько ввиду истинных потребностей, сколько для того, чтобы стать выше других, внушают всем людям низкую склонность вредить друг другу и тайную зависть, тем более опасную, что желая вернее нанести удар, она часто прикрывается личиной благожелательности», – сказал известный французский философ Ж. – Ж Руссо (1712–1778). С этим словами перекликается высказывание русского писателя и мыслителя Л.Н. Толстого (1829–1910): «В человеке как будто два “я”, которые не могут ужиться друг с другом, исключают один другого… Однако “я” говорит: «Я хочу удовлетворения своих потребностей и желаний, и для этого только мне нужен мир». Другое “я” говорит: «Все животные живут для удовлетворения своих желаний и потребностей. Желания и потребности одних животных удовлетворяются только в ущерб другим, и потому все животные борются друг с другом»… Жизнь наша с тех пор, как мы сознаем ее, – движение между двумя пределами. Один предел есть совершенное безучастие к жизни бесконечного мира, деятельность, направленная только к удовлетворению потребностей своей личности. Другой предел – это полное отречение от своей личности, наибольшее внимание к жизни бесконечного мира и согласие с ним, перенесение желания блага со своей личности на бесконечный мир и существа вне нас. Чем ближе к первому пределу, тем меньше жизни и блага, чем ближе ко второму пределу, тем больше жизни и блага. И поэтому всякий человек движется от одного предела к другому, т. е. живет. Это-то движение и есть сама жизнь».

Неограниченное желание человека удовлетворять свои потребности, присущие ему от природы, находится в противоречии с ограниченными возможностями биосферы, и поэтому не может быть главным ориентиром в решении глобальной проблемы сохранения жизни на Земле и обеспечения цивилизованных условий для человечества. Tаким ориентиром может быть развитие жизни в диалектическом понимании, которое впервые представил немецкий философ Г. Гегель (1770– 1831). По его мнению, развитие есть движение вперед от несовершенного к более совершенному, причем первое должно быть рассмотрено не в абстракции, как несовершенное, а как нечто такое, что в то же время содержит свою собственную противоположность, так называемое совершенное как зародыш, как стремление. Движение к совершенному не противоречит природе человека и всего живого. «Все природные задатки живого существа предназначены для совершенного и целесообразного развития», – считал немецкий философ И. Кант (1724–1804).

Однако понимание цели как эволюции жизни, поступательного развития цивилизации и гармоничного сочетания природы и человека еще не означает ее достижения. Для достижения такой цели нужны действия, при которых громадные силы человечества будут направлены на преобразование биосферы в ноосферу, – действия, основанные на разносторонних знаниях о мире, человеке и обществе. При этом нужны радикальные изменения сознания людей, их нравственности, что вместе со знаниями о природе позволит отказаться от взгляда на нее, исключительно как на объект ничем не ограниченной эксплуатации. «Человек, слуга и истолкователь природы, столько совершает и понимает, сколько постиг в ее порядке делом или размышлением, и свыше этого он не знает и не может», – сказал английский философ Б. Рассел (1872–1970).

Наблюдаемые в природе изменения, обусловленные активным вмешательством человека, свидетельствуют о неудовлетворительном состоянии индустриально-технологической практики, системы образования, о снижении нравственного и духовного уровня человека. В этой связи назрела необходимость пересмотра всей системы знаний о мире, человеке и обществе.

Другими словами, возникла объективная необходимость укрепления фундаментальной базы образования, построенной на основе органического единства его естественно-научных составляющих. Человек должен увидеть и осознать свою зависимость от природы, неотъемлемой частью которой он является. По мысли Б. Рассела, природа подчиняется только подчиняющимся ей. Только в этом случае знание и могущество человека сочетаются и превращаются в созидательную силу.

Можно назвать две группы причин, указывающих на необходимость повышения роли фундаментальной базы образования. Первая группа связана с глобальными проблемами цивилизации, нынешний этап развития которой характеризуется наличием признаков экономического, экологического, энергетического кризисов, а также резким обострением национальных и социальных конфликтов во многих странах мира. Вторая группа обусловлена тем, что мировое сообщество в последние десятилетия ставит в центр системы образования приоритет личности.

Формирование широкообразованной личности требует решения комплекса взаимосвязанных задач. Во-первых, нужно создать условия для гармоничных связей человека с природой посредством изучения фундаментальных законов, управляющих ею. При этом чрезвычайно важно не столько познать явления природы, чтобы путем раздумий овладеть ими, сколько сохранить природу в ее естественном состоянии для будущих поколений. Во-вторых, человек живет в обществе и для его гармонического существования необходимо погружение в культурную среду через освоение истории, права, философии, экономики и других наук.

Концепцию фундаментального образования впервые отчетливо сформулировал в начале XIX в. немецкий филолог и философ В. Гумбольт (1767–1835). Согласно этой концепции, предметом изучения должны быть те фундаментальные знания, которые рождаются на переднем рубеже развития науки, и фундаментальное образование должно сочетаться с научными исследованиями. Такая прогрессивная система образования внедрена в лучших университетах мира.

Проблема укрепления фундаментальной базы образования актуальна не только для России, но и для других стран. Так, в одном из докладов комиссии США отмечалось, что Америка, как и при запуске первого советского спутника, находится перед угрозой потери своего уровня образования и может оказаться среди стран, которые не способны воспринимать новейшие достижения науки, техники, технологии, гуманитарной сферы из-за очень низкого уровня математического и естественно-научного образования.

В официальном документе Национальной комиссии США по качеству образования утверждается: «Нация находится в опасности, так как образовательные основы государства подтачивает все более нарастающая волна посредственности, которая угрожает будущему нации и страны в целом, и если бы недружественная держава предприняла попытки навязать Америке такую посредственную систему образования, которая существует сегодня, мы бы расценили это как акт войны». В докладе ЮНЕСКО подчеркивается, что для развития мира «единственно значимыми ресурсами являются лишь знания, изобретательность людей, воображение и добрая воля; становится ясным, что без них невозможен какой-либо устойчивый прогресс в отношении мира, уважения прав человека и основных свобод; решающую роль в развитии этих качеств играет образование».

Важную роль в фундаментальном образовании играют естественнонаучные знания, которые не только расширяют кругозор познающего, но и представляют собой сферу активных действий, определяющих уровень развития общества.

Один из парадоксов исторического развития состоит в том, что ни сознание надвигающейся планетарной катастрофы, ни осмысление идеи устойчивого развития, ни пересмотр концептуальных основ образования пока еще почти не сказались на реальном поведении государств и человеческих обществ. Мир продолжает двигаться по опасному пути, приближающему всех нас к последней грани – к той черте, за которой уже нет выбора, нет будущего, нет человека, а возможно, и нет жизни вообще.

Спустя десять лет после утверждения концепции устойчивого развития, в 2002 г., в Рио-де-Жанейро состоялась Всемирная конференция ООН по проблемам устойчивого развития, названная «Саммит Земли». В ней приняли участие делегаты из 189 стран и главы свыше 100 государств мира. На конференции было отмечено, что за прошедшие десять лет удалось добиться гораздо меньше, чем предполагалось. Потребительский стиль жизни продолжает истощать естественные жизнеобеспечивающие источники Земли. Развитые страны не выполнили свои обещания активизировать действия по защите окружающей среды даже на своих территориях и помогать развивающимся странам. Представители многих стран заявили, что именно жители Европы и особенно США, так называемый «золотой миллиард», потребляют около 80 % мировых энергоресурсов, и поэтому они должны за это платить и помочь 2,5 млрд людей, которые не могут удовлетворить потребности даже в чистой воде и электроэнергии.

Понятно, что корень зла кроется не только в мышлении и поведении отдельных людей, но и во всеобщих политических и экономических отношениях. При этом огромную роль играет все-таки культурный фактор, предопределяющий безжалостно-потребительское отношение человека и человечества к природе. А единственной силой, способной органично, как бы изнутри трансформировать культуру, выступает опять-таки образование.

В этой связи необходимо более кардинально перестроить преподавание фундаментальных наук. Кроме того, задача состоит в том, чтобы радикально усилить их мировоззренческое значение. В понятиях и концепциях фундаментальных дисциплин необходимо видеть не только россыпь знаний, но и целостную картину мира природы, в том числе и в его планетарном изменении. А это означает, что фундаментальные знания должны приобретаться не разрозненными кластерами, а в единой системе – комплексно. И осваиваться не только в своем непосредственном значении, но и в качестве жизненных смыслов, ценностей и моральных норм. Нормативная роль фундаментальных наук пока еще не до конца постигнута самими учеными, она тем более не усвоена и далеко не понята политиками и воротилами делового мира. Ho без этого все же не обойтись. Именно во всей системе образования и духовно- нравственного воспитания могут и должны взойти ростки нового миропонимания.

Ученые, преподаватели, все представители фундаментальных наук призваны видеть кардинальный характер проблемы выживания человека и человечества и осознать свою ответственность за ее решение. Сегодня очень важно, чтобы, как в годы развертывания Пагуошского движения, выдающиеся представители научной элиты и академическое сообщество в целом заняли столь же решительную позицию в борьбе с надвигающейся катастрофой. И чтобы наши современники действовали так же настойчиво, как в свое время ученые-физики, сумевшие убедить общественность и политические круги в необходимости прекращения гонки ракетно-ядерных вооружений и добиться политического признания принципов отказа от применения ядерного оружия.

Однако усилия ученых и преподавателей будут напрасными, если каждый человек не осознает своей доли ответственности за решение глобальной проблемы сохранения жизни на нашей планете. «Будущее сообщества, как части единой системы биосферы, зависит от того, когда оно поймет свою связь с Природой (Богом, Духом, Высшим Разумом, Мировой Информацией) и примет на себя ответственность не только за развитие общества (к чему стремились все утописты), но и биосферы в целом», – сказал академик В.И. Вернадский (1863– 1945).

Чрезвычайно важно, чтобы новое миропонимание, основанное на синтезе достижений фундаментальных наук, пронизало всю систему обучения и воспитания подрастающего поколения – от школ до университетов. Первый шаг в этом направлении уже сделан – студенты высших учебных заведений изучают концепции современного естествознания. Учитывая практическую значимость естественнонаучных знаний, целесообразно сделать следующий шаг – включить в учебный процесс средней школы дисциплину, которая интегрировала бы знания в разных естественно-научных отраслях на основе целостного концептуального подхода в изучении свойств объектов природы и фундаментальных законов. Такой дисциплиной может быть, например, современное естествознание, которое по своему дидактическому наполнению соответствует концепциям современного естествознания для изучения студентами вузов. Введение современного естествознания для школьников старших классов вовсе не означает исключения из учебного процесса физики, химии и биологии. Это означает, что в рамках отведенных учебных часов возможен вариативный подход. Например, для школ с гуманитарным и социально- экономическим направлениями целесообразно предусмотреть больший объем учебных часов для изучения современного естествознания, а для физико-математических школ выбрать профилирующей физику вместе с математикой и т. д.

Вне всякого сомнения, любой человек, обладающий не только общими концептуальными естественно-научными знаниями, но и усвоивший вытекающие из них убеждения и нравственные установки, будет действовать непременно так, чтобы польза как результат его действия всегда сочеталась с бережным отношением к природе и ее сохранением и для нынешних, и для грядущих поколений. Только в этом случае созидательная деятельность каждого человека внесет ощутимый вклад в устойчивое равновесие природных процессов и динамичное поступательное развитие биосферы, которая перейдет в более упорядоченное состояние – ноосферу, сферу разума.

1.4. Роль естествознания в формировании профессиональных знаний

Естественно-научные знания – это благодатная почва, на которой произрастает ветвистое дерево познания природы. Такие знания прежде всего нужны тем специалистам, чья профессиональная деятельность непосредственно связана с изучением многообразных объектов природы. На первый взгляд может показаться, что естествознание – ненужный груз для экономистов, юристов и многих других специалистов социально-экономических и гуманитарных направлений. Однако экономист без знаний естественно-научной сущности анализируемого объекта не сможет решить даже простую задачу – профессионально оценить экономическую эффективность применения предлагаемых технологий производства высококачественного товара, ведь любая технология характеризуется своим потреблением природных ресурсов, своим энергопотреблением, своим воздействием на окружающую среду. Напротив, специалисту, владеющему естественно-научными знаниями и экономическими методами, не составит труда не только определить эффективность, но и решить сколь угодно сложную экономическую задачу.

Первую оценку того или иного предложения настоящий руководитель любого ранга обычно производит самостоятельно, прежде чем привлечь специалистов и затем принять окончательное решение. Вероятность того, что оценка будет объективной, а решение единственным и правильным, тем выше, чем шире профессиональный кругозор руководителя, что чрезвычайно важно для принятия особо ответственных решений, связанных, например, со строительством крупных объектов – мощных электростанций, протяженных магистралей и т. п., которые затрагивают интересы колоссального числа людей, часто и всего государства, а иногда и многих государств. Без владения естественно-научными основами современных технологий производства электроэнергии вряд ли будет принято решение о строительстве такой электростанции, которая наносила бы минимальный ущерб природе и производила бы дешевую энергию. Характерный пример – строительство гидроэлектростанций на равнинных реках, которые, как сейчас всем понятно, производят не самую дешевую энергию, нарушают естественный природный баланс, на восстановление которого требуется гораздо больше энергии, чем ее производят такие электростанции. Некомпетентное решение может послужить основой для строительства атомной электростанции гигантской мощности в регионе, где нет крупных потребителей энергии и где природные условия позволяют строить совершенно другой тип электростанций, например гелиоэлектростанцию, мощности которой вполне достаточно для местного потребления, но при этом не возникает проблема передачи электроэлектроэнергии на большие расстояния, которая влечет за собой неизбежные ее потери.

С проблемами энергетики и экологии вроде бы все понятно – ими должен владеть и инженер, и руководитель, и менеджер, и экономист. А зачем им нужны знания, например, о генной технологии. Оказывается, что нужны. Без таких знаний невозможно ни вывести высокопродуктивные породы животных, ни вырастить высокоурожайные сорта культурных растений, т. е. произвести современные продукты питания, которые нужны всем людям вне зависимости от сферы их деятельности.

Большинство руководителей в разных отраслях экономики и науки прямо или косвенно участвуют в распределении финансовых ресурсов. Понятно, что только при правильном, рациональном их распределении можно ожидать наибольшего экономического либо социального эффекта. Очевидно также, что оптимальное распределение финансовых ресурсов способны осуществить специалисты только высокой квалификации, профессиональный уровень которых определяют не только гуманитарные, но и естественно-научные знания.