Что значит фундаментальная наука
Чем отличаются друг от друга фундаментальная и прикладная науки?
Практически в каждой науке есть области, которые не приносят незамедлительную практическую пользу. Зато они позволяют получать новые основополагающие знания. Потому эти науки и называются фундаментальными. Это и исследование далеких звезд, и изучение структуры многих молекул, и теория чисел в математике. Фундаментальные науки позволяют познать законы, которые управляют поведением и взаимодействием основных структур природы, общества и мышления.
Прикладные же науки занимаются поиском решений технических и социальных проблем и могут давать прибыль. Однако ответы на поставленные практические вопросы прикладная наука дает, только активно используя знания, предоставленные фундаментальными науками.
В научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработках (НИОКР) наука соединяется с производством. Результатом этого может стать научно-техническая революция. Но между фундаментальным открытием и его практическим применением часто проходят годы и даже десятилетия.
На фундаментальные исследования, не приносящие в скором времени пользы, не хотят тратить деньги. Но мы должны помнить, что, если бы Джеймс Уотсон и Френсис Крик не узнали в далеком 1953 г., как устроена ДНК, сегодня в медицинских центрах по всему миру не смогли бы выяснять, какие мутации несут наши клетки, не делали бы успешных попыток вылечить наследственные болезни.
Итак, не следует забывать, что успехи будущих прикладных наук закладываются фундаментальными исследованиями, проводимыми сегодня.
Фундаментальная наука
Фундаментальная наука — область познания, подразумевающая теоретические и экспериментальные научные исследования основополагающих явлений (в том числе и умопостигаемых) и поиск закономерностей, руководящих ими и ответственных за форму, строение, состав, структуру и свойства, протекание процессов, обусловленных ими; — затрагивает базовые принципы большинства гуманитарных и естественнонаучных дисциплин, — служит расширению теоретических, концептуальных представлений, в частности — детерминации идео- и формообразующей сущности предмета их изучения, — мироздания как такового во всех его проявлениях, в том числе и охватывающих сферы интеллектуальные, духовные и социальные.
Содержание
Задачи и функции
Статус фундаментальных ЮНЕСКО присваивает исследованиям, которые способствуют открытию законов природы, пониманию взаимодействий между явлениями и объектами реальной действительности.
К основным функциям фундаментальных исследований относится — познавательная; непосредственной задачей является получение конкретных представлений о законах природы, которые обладают характерной общностью и стабильностью. К основным признакам фундаментальности относят:
а) концептуальную универсальность,
б) пространственно-временную общность.
Государство, обладающее достаточным научным потенциалом, и стремящееся к его развитию, непременно способствует поддержке и развитию фундаментальных исследований, несмотря на то, что они зачастую не являются рентабельными.
Так вторая статья федерального закона России от 23 августа 1996 года за № 127-ФЗ «О науке и государственной научно-технической политике» даёт такое определение фундаментальным исследованиям:
История и эволюция
Самым ярким примером, иллюстрирующим характерные особенности фундаментальной науки, конечно, может служить история исследований, связанных со строением материи, в частности — строения атома, практическую реализацию которые нашли, без преувеличения, только через сотни лет после зарождения начальных представлений атомизма, и через десятки — после оформления теории строения атома.
В каждой области знаний наблюдается подобный процесс, когда от первичного эмпирического субстрата, через гипотезу, эксперимент и теоретическое его осмысление, при соответствующем их развитии и расширении, совершенствовании методологии, наука приходит к определённым постулатам, способствующим, например, поиску и формированию количественно выраженных положений, являющихся теоретической основой и для дальнейших теоретических же иссследований, и для формирования задач прикладной науки.
Совершенствование инструментальной базы, как теоретической, так и экспериментальной, — практической, служит (в корректных условиях реализации), совершенствованию метода. То есть любая фундаментадная дисциплина и любое прикладное направление, способны, в определённой степени, взаимно участвовать в развитии понимания и решения их самостоятельных, но и общих задач: прикладная наука расширяет возможности исследовательского инструментария, как практического. так и теоретического, фундаментальной науки, которая, в свою очередь, результатами своих исследований, предоставляет теоретический инструмент и основу для развтия прикладной по соответствующей тематике. В этом кроется одна из основных причин необходимости поддержки фундаментальной науки, которая как правило не обладает возможностями самофинансирования.
Ошибки толкования
Определение понятия науки
За всю историю своего существования человечество находится в постоянном движении. Процесс поиска является вечным двигателем, он устремляет людей к разработке разных методов познания окружающего мира. И одним из подобных способов стала наука. С ее помощью люди смогли познакомиться с окружающей средой, познать основные методы бытия и законы развития.
Получая новую информацию, человек расширяет свои возможности. Он способен изучать и изменять окружающую реальность. Сама суть науки заключается в систематизации и создании новой информации, а также исследовании ее с разных сторон. А понятие составляет особую систему из многочисленных элементов, которые связаны одной методологией.
Основными её составляющими считаются разные дисциплины. На сегодня их существует более 10 000. Это технические, естественные, экономические и социально-гуманитарные науки. Их исследуют в различных учреждениях, а также постоянно расширяют и дополняют.
Подходы к классификации
Система наук довольно многообразна и сложна. Именно поэтому её уже столько веков изучают многие исследователи. Они рассматривают её с двух сторон:
Именно при первом варианте все науки подразделяются на два больших класса — прикладные и фундаментальные. К ним относятся дисциплины, имеющие прямое отношение к практическим знаниям. Они направлены на решение определенных задач. А вторые представлены теорией. Но между ними существует взаимосвязь.
Все науки разделяют на три предметных группы: естественные, социальные и гуманитарные. Первые изучают разные аспекты природы, к примеру, это химия, физика, астрономия, биология и математика. К социальным или общественным дисциплинам относятся те, что занимаются исследованиями разных сторон человеческой жизни. А гуманитарные направлены на изучение людей и всего, что с ними связано, — язык, право, культура, интересы.
Основные отличия
Хотя прикладные и фундаментальные науки связаны, между ними есть и отличия. Первые считаются более абстрактными дисциплинами, они необходимы для изучения высоких целей. Подобная система знаний позволяет человеку формировать фундамент для всех наук. То есть она даёт представление об общей картине мира, закладывает основы для дальнейшего образования. Именно здесь создаются такие принципы и законы, концепции и теории, которые становятся фундаментом прикладных дисциплин.
Ко второму варианту относится особая система знаний, у которых есть конкретное практическое направление. С их помощью человек может выполнять свои профессиональные обязанности и решать определенные задачи. К примеру, медицинские сотрудники занимаются снижением заболеваемости, агрономы повышают урожайность культур. То есть прикладными науками называются те, результаты исследований которых достигают четкой цели.
Проблема амбивалентности
Хотя все прикладные дисциплины направлены на то, чтобы помогать человеку решать определенные задачи, их итоги могут быть двойственными. С одной стороны, новые знания считаются поводом для дальнейшего прогресса и расширения сознания людей. Но с другой, они становятся причиной появления проблем. В некоторых случаях они могут оказывать негативное влияние на человека и окружающую среду.
Прикладные науки часто нарушают природную гармонию. Они служат удовлетворению потребностей личности. С их помощью люди получают хорошую прибыль. Но при этом они могут стимулировать или усугублять природные процессы, негативно сказываться на здоровье и даже заменять естественные элементы синтетическими.
Подобное противоречивое отношение может угрожать существованию планеты. Ведь прикладные дисциплины служат только потребностям человека. А природа при этом терпит значительный ущерб. Эта амбивалентность поделила учёных и исследователей на две группы. Одна считает, что человек является венцом природы и может делать всё, что ему угодно. А вторая старается доказать, что люди должны жить в гармонии с окружающим миром и не нарушать его законы.
Соотношение фундаментального и прикладного
Некоторые ученые отказываются разделять дисциплины на прикладные и фундаментальные. Проблема состоит в том, что любая научная сфера начинается не с практики, а с теории. И только на конечном этапе своего развития она может превратиться в прикладную область.
Любая наука при формировании проходит два этапа. На первом новые знания аккумулируются до определённого уровня. И только после его достижения наступает второй этап. Уже на нём человек на основе полученной информации, результатов исследований и знаний может заниматься практической деятельностью. То есть в этом случае он формирует свои умения и применяет их в конкретной отрасли.
Сама теория, согласно которой новые знания относятся к фундаментальной группе, а практическое использование к прикладной, не совсем верна. Дело в том, что в некоторых случаях происходит замена итогов и целей. Иногда бывает, что прикладные исследования позволяют получить новые знания. А ранее неизвестные технологии становятся основой фундаментальных знаний.
Основное отличие двух составляющих — это свойства их результатов. Если во время прикладных исследований ученые могут спрогнозировать итоги, то при фундаментальных — нет. В первом случае испытания проводятся в связи с ожиданиями людей, а во втором устоявшиеся теории могут разрушаться. Но при этом возникают гораздо более ценные знания и умения.
Социально-гуманитарные знания
Гуманитарные и социальные науки основаны на изучении проблем человека. Он является главным объектом исследования. Но пока ученые не достигли единого мнения в том, какие именно дисциплины относить к первой, а какие ко второй группе. Дело в том, что и те, и другие имеют отношение к людям. Но они рассматривают человека в социуме с разных позиций.
Некоторые науки считают, что личность без общества не сможет сформироваться полноценно. Доказательством этой теории могут быть дети, которых вырастили стаи диких животных. Они пропустили довольно важную стадию социализации, поэтому так и не смогли стать полноценными личностями.
В результате подобных исследований ученые решили, что нужно объединить науки в одну группу, социально-гуманитарную. Они рассматривают человека и как индивидуальный субъект, и как участника общественных отношений.
Список подобных дисциплин очень большой:
Это всё гуманитарные дисциплины, но по мере развития в них проявлялись прикладные аспекты. Самыми развитыми на сегодня считаются социология, политология и психология. Они стали фундаментом для большинства практических. На их основе возникли такие науки, как технологии, криминалистика, социальная инженерия.
Задачи дисциплин
И прикладные, и фундаментальные науки служат человеку для решения его проблем и удовлетворения потребностей. То есть люди формируют свои задачи в виде социального заказа общества. Хотя на практике всё происходит несколько иначе.
Прикладные науки не могут развиваться без фундаментальных, между ними возникает тесная, практически генетическая связь. И задачи первых обусловлены постоянным развитием вторых. А это значит, что они выполняют одни и те же функции:
Хотя эти задачи выполняют оба вида дисциплин, прикладные преследуют другие цели. Они необходимы для разработки и использования в производстве новых технологий. А также с их помощью люди проектируют разные приспособления и устройства, исследуют влияние процессов на объекты и вещества. Расширение списка дисциплин будет продолжаться до тех пор, пока на планете существует человек и сама наука.
Прикладные и фундаментальные задачи строятся вокруг общества и человека. Исследование обусловлено самим объектом, результаты напрямую зависят от него. Развитие дисциплин возможно на основе и практической составляющей, и теоретической. Первый вариант распространён больше, так как охватывает разные отрасли наук. А во втором другой фундамент — закономерности, обобщение, гипотезы и абстракции.
Система прикладных знаний заключается в том, что для их получения используются особые конструкторы. Это абстрактные объекты, связанные теоретическими законами и направленные на изучение самой сущности процессов и явлений. В этом случае познание окружающего мира происходит с помощью философии, социологии, юриспруденции и экономики.
Человек получает новые знания благодаря теоретическим основаниям, а затем применяет их на практике. Он сам заставляет науку развиваться и продвигается в изучении разных дисциплин всё дальше. Разделить все знания на несколько групп довольно сложно, ведь у некоторых из них есть общие признаки. Но всё же одни направлены только на удовлетворение теоретических потребностей, а другие позволяют человеку выполнять свои обязанности.
Что такое современная фундаментальная и прикладная наука?
Прикладные науки представляют область человеческой деятельности, которая используется для применения существующих научных знаний с целью разработки практических применений, например: технологий или изобретений.
Фундаментальные и прикладные системы знаний
Наука может быть фундаментальной или базовой теоретической и прикладной. Цель теоретической — понять, как работают вещи: будь то одиночная клетка, организм из триллионов клеток или вся экосистема. Ученые, работающие в фундаментальной науке расширяют человеческие знания о природе и мире вокруг нас. Знания, полученные через изучение областей наук о жизни, в основном, фундаментальные.
Изучение клетки (клеточная биология), изучение наследственности (генетика), исследование молекул (молекулярная биология), изучение микроорганизмов и вирусов (микробиология и вирусология), изучение тканей и органов (физиология). Все типы фундаментальных исследований собрали много информации, которая применяется для человека.
Прикладные науки создают новые технологии, основанные на фундаментальных знаниях. Например, проектирование ветрогенератора для использования энергии ветра является прикладной наукой. Однако эта технология опирается на фундаментальную науку. Исследования ветровых режимов и путей миграции птиц помогает определить лучшее размещение для ветрогенератора.
Связь между фундаментальной и прикладной системой знаний
Во время исследований применяется как фундаментальная так и прикладная наука. Изобретения тщательно планируются, но важно отметить, что некоторые открытия делаются благодаря случайности; то есть, путем счастливой случайности, как счастливый сюрприз. Пенициллин был обнаружен, когда биолог Александр Флеминг забыл чашку с бактериями стафилококка. Нежелательная плесень выросла на блюде, убивая болезнетворные бактерии. Плесень оказалась пенициллином и таким образом был обнаружен новый антибиотик. Даже в высокоорганизованном мире, удача, в сочетании с внимательным, пытливым умом, может привести к неожиданным прорывам.
В области естественных наук теоретическая система знаний используется для разработки информации для объяснения явлений естественного мира. Затем эту информацию используют для практических начинаний через прикладную.
Типы получения знаний
Научное сообщество обсуждает последние несколько десятилетий о значимости разных типов получения знаний. Выгодно заниматься познанием ради просто получения знаний, или же их можно применить к решению конкретной проблемы или для улучшения нашей жизни? Этот вопрос фокусируется на различиях между двумя типами: фундаментальная и прикладная наука.
Фундаментальные или «чистые» науки стремятся к расширению знаний независимо от краткосрочного применения этих знаний. Она не сосредоточена на разработке продукта или услуги непосредственно государственной или коммерческой ценности. Цель фундаментальных наук — знание ради познания, хотя это не значит, что в конце концов, это не может привести к практическому применению.
В отличие от прикладных наук или «технологий» система стремится использовать полученный продукт для решения реальных мировых проблем, таких как повышение урожайности сельскохозяйственных культур, лекарство от определенной болезни или спасать животных которым угрожает стихийное бедствие. В прикладных науках, проблема обычно определяется для исследователя.
Медицинская микробиология является примером прикладных знаний. Эти познания биологии дают новые технологии, хотя и не обязательно только медицинские, которые разработаны конкретно через биомедицину и биомедицинскую инженерию.
Эпидемиология, которая изучает закономерности, причины, последствия и условия влияния на здоровье заболевания в определенной популяции, является применением формальных наук статистики и теории вероятностей. Генетическая эпидемиология применяет как биологические, так и статистические методы относящиеся к разным типам наук.
Примеры прикладной системы знаний
Некоторые люди могут воспринимать прикладную науку как «полезная» и фундаментальную как «бесполезная».
Внимательный взгляд на историю, однако, показывает, что базовые знания влекут за собой множество замечательных приложений имеющих большое значение. Многие ученые считают, что базовое понимание необходимо до разработки приложения.
Другие ученые думают, что настало время перейти от теории к практике вместо того, чтобы найти решения для актуальных проблем. Оба подхода допустимы. Это правда, что есть проблемы, которые требуют немедленного практического внимания. Однако, многие решения находятся только с помощью широкого базиса полученных фундаментальных знаний.
Один пример того, как фундаментальные и прикладные науки могут работать вместе, чтобы решить практические проблемы произошли после открытия структуры ДНК, что привело к пониманию молекулярных механизмов, регулирующих репликацию ДНК. Нити ДНК уникальны в каждом человеке и находятся в наших клетках, где они дают инструкции, необходимые для жизни. Во время репликации ДНК они делает новые копии незадолго перед делением клетки. Понимание механизмов репликации ДНК позволили ученым разработать лабораторные методики, которые сейчас используются для выявления, например, генетических заболеваний или определить лиц, которые были на месте преступления или определить отцовство.
Другой пример связи между фундаментальными и прикладными исследованиями является проект геном человека, исследование, в котором каждая хромосома человека была проанализирована и сопоставлена, чтобы определить точную последовательность субъединиц ДНК и точное расположение каждого гена (ген — основная единица наследственности, полный комплект генов — геном). Менее сложные организмы также были изучены в рамках данного проекта для того, чтобы лучше понять хромосомы человека. Проект «геном человека» опирался на фундаментальные исследования простых организмов где позже был описан геном человека. Важной конечной целью в итоге стало использование данных прикладных исследований с целью поиска методов лечения и ранней диагностики генетически обусловленных заболеваний. Проект генома человека был результатом 13-летнего сотрудничества между исследователями, работающими в различных областях. Проект, который секвенировал весь геном человека, был завершен в 2003 году.
Таким образом, фундаментальная и прикладная человеческая деятельность неотделимы и зависят друг от друга.