Метод абстрагирования в биологии – Telegraph
Метод абстрагирования в биологииКонцепции современного естествознания
=== Скачать файл ===
Каждый изучаемый объект характеризуется множеством свойств и связан множеством нитей с другими объектами. В процессе естественно-научного познания возникает необходимость сконцентрировать внимание на одной какой-либо стороне или свойстве изучаемого объекта и отвлечься от ряда других его качеств или свойств. Абстрагирование — мысленное выделение какого-либо предмета, в отвлечении от его связей с другими предметами, какого-либо свойства предмета в отвлечении от других его свойств, какого-либо отношения предметов в отвлечении от самих предметов. Первоначально абстрагирование выражалось в выделении руками, взором, орудиями труда одних предметов и отвлечении от других. Абстрагирование составляет необходимое условие возникновения и развития любой науки и человеческого познания вообще. Вопрос о том, что в объективной действительности выделяется абстрагирующей работой мышления и от чего мышление отвлекается, в каждом конкретном случае решается в прямой зависимости от природы изучаемого объекта и тех задач, которые ставятся перед исследователем.
Например, в математике многие задачи решаются с помощью уравнений без рассмотрения конкретных вещей, стоящих за ними. Числам нет дела до того, что стоит за ними: В этом и состоит великая сила математики, а вместе с тем и ее ограниченность. Для механики, изучающей перемещение тел в пространстве, безразличны физико-кинетические свойства тел, кроме массы. Кеплеру были неважны красноватый цвет Марса или температура Солнца для установления законов обращения планет. Когда Луи де Бройль искал связь между свойствами электрона как частицы и как волны, он имел право не интересоваться никакими другими характеристиками этой частицы. Абстрагирование — это движение мысли вглубь предмета, выделение его существенных элементов. Например, чтобы данное свойство объекта рассматривалось как химическое, необходимо отвлечение, абстракция. В самом деле, к химическим свойствам вещества не относится изменение его формы, поэтому химик исследует медь, отвлекаясь от того, что именно из нее изготовлено. В живой ткани логического мышления абстракции позволяют воспроизвести более глубокую и точную картину мира, чем это можно сделать с помощью восприятий.
Важным приемом естественно-научного познания мира является идеализация как специфический вид абстрагирования. Идеализация — это мыслительное образование абстрактных объектов, не существующих и неосуществимых в действительности, но для которых имеются прообразы в реальном мире. Идеализация — это процесс образования понятий, реальные прототипы которых могут быть указаны лишь с той или иной степенью приближения. Введение в естественно-научный процесс исследования идеализированных объектов позволяет осуществить построение абстрактных схем реальных процессов, необходимых для более глубокого проникновения в закономерности их протекания. Важной задачей естественно-научного познания является обобщение — процесс мысленного перехода от единичного к общему, от менее общего к более общему. Мысленный переход от более общего к менее общему есть процесс ограничения. Процессы обобщения и ограничения неразрывно связаны между собой. Без обобщения нет теории. Теория создается для применения ее на практике к решению конкретных задач.
Например, для измерения объектов, создания технических сооружений всегда необходим переход от более общего к менее общему и единичному, т. Этим естествознание наступившей новой исторической эпохи существенно отличалось от естествознания. Общие условия развития естествознания. Борьба передовых и реакционных идей в естествознании. Внедрение естествознания в медицину. В тесной связи со всеми медицинскими предметами она не только принесла свет к постели больного и всяческие благодеяния Генсло, рекомендуя его в г. Все это вело к серьезному отставанию клинической медицины того времени от развивающегося естествознания. В эпоху Возрождения основными чертами естествознания стали: Революция в естествознании, идущая на протяжении всего XX И таким образом в научном мире сложился странный парадокс: Биография и трактаты Николая Кузанского Николай Кузанский родился в селении Куза в Южной Германии в году Отец. Концепции современного естествознания Раздел:
Чертежи фундаментов коттеджей
Как вызвать скорую в долгопрудном с мобильного
Поиск лекарств в химках
Кладовая солнца проблема природы
Вещает с места событий сканворд
Чубушник вирджинал описание сорта фото
Стих ко дню святого николая на немецком
Статья 102 уголовного кодекса рф
Всегда и снова текст
2.
1.Абстрагирование и идеализация. Мысленный экспериментПроцесс познания всегда начинается с рассмотрения конкретных, чувственно воспринимаемых предметов и явлений, их внешних признаков, свойств, связей. Только в результате изучения чувственно-конкретного человек приходит к каким-то обобщенным представлениям, понятиям, к тем или иным теоретическим положениям, т.е. научным абстракциям. Получение этих абстракций связано со сложной абстрагирующей деятельностью мышления.
В процессе абстрагирования происходит отход (восхождение) от чувственно воспринимаемых конкретных объектов (со всеми их свойствами, сторонами и т. д.) к воспроизводимым в мышлении абстрактным представлениям о них.
Абстрагирование, таким
образом, заключается в мысленном
отвлечении от каких-то — менее существенных
— свойств,
сторон, признаков изучаемого объекта
с одновременным
выделением, формированием одной или
нескольких
существенных сторон, свойств, признаков
этого объекта.
В научном познаний широко применяются, например, абстракции отождествления и изолирующие абстракции. Абстракция отождествления представляет собой понятие, которое получается в результате отождествления некоторого множества предметов (при этом отвлекаются от це-
22
лого ряда индивидуальных свойств, признаков данных предметов) и объединения их в особую группу. Примером может служить группировка всего множества растений и животных, обитающих на нашей планете, в особые виды, роды, отряды и т. д. Изолирующая абстракция получается путем выделения некоторых свойств, отношений, неразрывно связанных с предметами материального мира, в самостоятельные сущности («устойчивость», «растворимость», «электропроводность» и т. п.).
Переход
от чувственно-конкретного к абстрактному
всегда
связан с известным упрощением
действительности.
Вместе
с тем, восходя от чувственно-конкретного
к абстрактному,
теоретическому, исследователь получает
возможность
глубже понять изучаемый объект, раскрыть
его сущность.
Конечно, в истории науки имели место и ложные, неверные абстракции, не отражавшие ровным счетом ничего в объективном мире (эфир, теплород, жизненная сила, электрическая жидкость и т. п.). Использование подобных «мертвых абстракций» создавало лишь видимость объяснения наблюдаемых явлений. В действительности же никакого углубления познания в этом случае не происходило.
Развитие
естествознания повлекло за собой
открытие все
новых и новых действительных сторон,
свойств, связей объектов
и явлений материального мира. Необходимым
условием
прогресса познания стало образование
подлинно научных,
«не вздорных» абстракций, которые
позволили бы глубже
познать сущность изучаемых явлений.
Процесс перехода
от чувственно-эмпирических, наглядных
представлений
об изучаемых явлениях к формированию
определенных
абстрактных, теоретических конструкций,
отражающих
сущность этих явлений, лежит в основе
развития любой
науки.
Мысленная деятельность исследователя в процессе научного познания включает в себя особый вид абстрагирования, который называют идеализацией. Идеализация представляет собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований.
В результате таких изменений могут быть, например, исключены из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов. Так, широко распространенная в меха-
23
нике идеализация, именуемая материальной точкой, подразумевает тело, лишенное всяких размеров. Такой абстрактный объект, размерами которого пренебрегают, удобен при описании движения. Причем подобная абстракция позволяет заменить в исследовании самые различные реальные объекты: от молекул или атомов при решении многих задач статистической механики и до планет Солнечной системы при изучении, например, их движения вокруг Солнца.
Изменения
объекта, достигаемые в процессе
идеализации,
могут производиться также и путем
наделения его какими-то
особыми свойствами, в реальной
действительности
неосуществимыми.
Примером может служить
введенная
путем идеализации в физику абстракция,
известная под
названием абсолютно
черного тела.
Целесообразность
использования идеализации определяется
следующими обстоятельствами.
Во-первых, идеализация целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств теоретического, в частности, математического, анализа. А по отношению к идеализированному случаю можно, приложив эти средства, построить и развить теорию, в определенных условиях и целях эффективную, для описания свойств и поведения этих реальных объектов. (Последнее, в сущности, и удостоверяет плодотворность идеализации, отличает ее от бесплодной фантазии).
24
Во-вторых, идеализацию целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо исключить некоторые свойства, связи исследуемого объекта, без которых он существовать не может, но которые затемняют существо протекающих в нем процессов. Сложный объект представляется как бы в «очищенном» виде, что облегчает его изучение.
На
эту гносеологическую возможность
идеализации обратил
внимание Ф. Энгельс, который показал ее
на примере
исследования, проведенного Сади Карно:
«Он изучил паровую машину, проанализировал
ее, нашел, что в ней основной
процесс не выступает в чистом виде, а
заслонен всякого
рода побочными процессами, устранил
эти безразличные
для главного процесса побочные
обстоятельства и сконструировал
идеальную паровую машину (или газовую
машину),
которую, правда, также нельзя осуществить,
как нельзя,
например, осуществить геометрическую
линию или геометрическую
плоскость, но которая оказывает,
по-своему,
такие же услуги, как эти математические
абстракции.
В-третьих, применение идеализации целесообразно тогда, когда исключаемые из рассмотрения свойства, стороны, связи изучаемого объекта не влияют в рамках данного исследования на его сущность. Выше уже упоминалось, например, о том, что абстракция материальной точки позволяет в некоторых случаях представлять самые различные объекты — от молекул или атомов до гигантских космических объектов. При этом правильный выбор допустимости подобной идеализации играет очень большую роль. Если в ряде случаев возможно и целесообразно рассматривать атомы в виде материальных точек, то такая идеализация становится недопустимой при изучении структуры атома. Точно так же можно считать материальной точкой нашу планету при рассмотрении ее вращения вокруг Солнца, но отнюдь не в случае рассмотрения ее собственного суточного вращения.
Будучи
разновидностью абстрагирования,
идеализация допускает
элемент чувственной наглядности (обычный
процесс
абстрагирования ведет к образованию
мысленных абстракций,
не обладающих никакой наглядностью).
25
вым является мысленный эксперимент (его также называют умственным, субъективным, воображаемым, идеализированным).
Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированным объектом (замещающим в абстракции объект реальный), которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить какие-то важные особенности исследуемого объекта. В этом проявляется определенное сходство мысленного (идеализированного) эксперимента с реальным. Более того, всякий реальный эксперимент, прежде чем быть осуществленным на практике, сначала «проигрывается» исследователем мысленно в процессе обдумывания, планирования. В этом случае мысленный эксперимент выступает в роли предварительного идеального плана реального эксперимента.
Вместе
с тем мысленный эксперимент играет и
самостоятельную
роль в науке.
При этом, сохраняя сходство
с реальным
экспериментом, он в то же время существенно
отличается от него. Эти отличия
заключаются в следующем.
Реальный эксперимент — это метод, связанный с практическим, предметно-манипулятивным, «орудийным» познанием окружающего мира. В мысленном же эксперименте исследователь оперирует не материальными объектами, а их идеализированными образами, и само оперирование производится в его сознании, т. е. чисто умозрительно.
Возможность постановки реального эксперимента определяется наличием соответствующего материально-технического (а иногда и финансового) обеспечения. Мысленный эксперимент такого обеспечения не требует.
В мысленном
эксперименте
можно абстрагироваться от действия
нежелательных факторов,
проведя его в идеализированном, «чистом»
виде.В научном познании могут быть случаи, когда при исследовании некоторых явлений, ситуаций проведение реальных экспериментов оказывается вообще невозможным.
26
Этот пробел в познании может восполнить только мысленный эксперимент.
Научная деятельность Галилея, Ньютона, Максвелла, Карно, Эйнштейна и других ученых, заложивших основы современного естествознания, свидетельствует о существенной роли мысленного эксперимента в формировании теоретических идей. История развития физики богата фактами использования мысленных экспериментов. Примером могут служить мысленные эксперименты Галилея, приведшие к открытию закона инерции.
Реальные
эксперименты, в которых невозможно
устранить
фактор трения, казалось бы, подтверждали
господствовавшую
в течение тысячелетий концепцию
Аристотеля, утверждавшую,
что движущееся тело останавливается,
если толкающая
его сила прекращает свое действие.
Такое
утверждение
основывалось на простой констатации
фактов, наблюдаемых в реальных
экспериментах (шар или тележка,
получившие силовое воздействие, а затем
катящиеся уже
без него по горизонтальной поверхности,
неизбежно замедляли
свое движение и в конце концов
останавливались). В этих экспериментах
наблюдать равномерное не прекращающееся
движение по инерции было невозможно.
Галилей, проделав мысленно указанные эксперименты с поэтапным идеализированием трущихся поверхностей и доведением до полного исключения из взаимодействия трения, опроверг аристотелевскую точку зрения и сделал единственно правильный вывод. Этот вывод мог быть получен только с помощью мысленного эксперимента, обеспечившего возможность открытия фундаментального закона механики движения.
Метод
идеализации, оказывающийся весьма
плодотворным
во многих случаях, имеет в то же время
определенные ограничения. Развитие
научного познания заставляет
иногда отказываться от принятых ранее
идеализированных представлений.
Так
произошло, например, при создании
Эйнштейном специальной теории
относительности, из которой
были исключены ньютоновские идеализации
«абсолютное
пространство» и «абсолютное время».
Кроме того, любая
идеализация ограничена конкретной
областью явлений
и служит для решения только определенных
проблем. Это хорошо видно хотя бы на
примере вышеуказанной идеализации
«абсолютно черное тело».
27
Сама
по себе идеализация, хотя и может быть
плодотворной
и даже подводить к научному открытию,
еще недостаточна
для того, чтобы сделать это открытие.
Здесь определяющую
роль играют теоретические установки,
из которых
исходит исследователь. Рассмотренная
выше идеализация
паровой машины, удачно осуществленная
Сади Карно,
подвела его к открытию механического
эквивалента
теплоты, которого, однако, «…он не мог
открыть и увидеть лишь потому, —
отмечает Ф. Энгельс, — что верил в теплород. Это
является также доказательством вреда
ложных
теорий»5.
Основное положительное значение идеализации как метода научного познания заключается в том, что получаемые на ее основе теоретические построения позволяют затем эффективно исследовать реальные объекты и явления. Упрощения, достигаемые с помощью идеализации, облегчают создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений материального мира. Если теория в целом правильно описывает реальные явления, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.
Биология, как и современное искусство, нуждается в абстрактном в своем изучении жизни
«Абстракция» — многозначное слово. В каком-то смысле это подразумевает демонстрацию идей, а не реальных событий или объектов, которые эти идеи могут представлять. Оксфордский словарь английского языка определяет абстракцию как «рассмотрение чего-либо независимо от его ассоциаций или атрибутов». В другом смысле это подразумевает обобщение концепции с учетом набора примеров. В еще одном случае это может быть истолковано как извлечение сути произведения в доступной форме.
В популярной культуре абстракция часто ассоциируется с современным искусством, говорящим на «визуальном языке» красок и мазков, которые касаются и в то же время не касаются реального мира. Чистая или абстрактная математика имеет дело с понятиями, которые часто кажутся странными и на первый взгляд не связаны ни с чем, что мы воспринимаем в окружающем нас мире; то, что они временами делают возможными высокие технологии, — это другой день. В экономических науках человеческие увлечения и уязвимости, а также хаос в том, как они меняются во времени и пространстве, часто превращаются в абстрактные математические уравнения, которые заставляют рынки работать, рушиться и расти.
Биология реальна и исследует жизнь в жестких научных терминах. В таком случае понятие абстракции вообще имеет отношение к биологии? Я не знаю, как часто люди полагаются на сомнительные онлайн-ресурсы, такие как Quora, для получения информации. Тем не менее, поиск в Google по запросу «абстракция в биологии» возвращает страницу Quora, на которой утверждается: «В биологии нет абстракций, поскольку все конкретно».
Теперь, если биология относится к науке , изучающей жизнь, а абстракция включает в себя процесс выделения частей сложного целого и представления их в доступной форме, которая может одновременно представлять и не представлять многослойную реальность жизни, то абстракция — это центр биологии.
Фрактал молекулярных танцев
Биологические системы по своей природе сложны. Каждая клетка представляет собой смесь тысяч типов химических веществ, соприкасающихся и реагирующих друг с другом в высоковязкой среде, ограниченной плотной молекулярной стенкой. Биология пытается ответить, как жизнь и — для подмножества форм жизни — сознание возникают из этого организованного мешка молекул. Если добавить к этому огромное разнообразие молекулярных растворов, скрепленных определенными общими нитями, которые огромное разнообразие окружающих нас организмов использует для создания жизни, то сразу становится очевидным масштаб стоящей перед нами проблемы. Тот, кто думает, что научно приемлемая объединяющая теория, объясняющая всю жизнь в ее кровавых подробностях, может быть предложена для решения всех наших проблем, неразумен.
Единственная теория, которая подходит близко, — это широкая структура эволюции, но более тонкие, существенные детали того, как это работает, все еще разрабатываются и далеки от решения.
Очевидно, что сегодня мы можем изучать жизнь только с помощью абстракции. Различные субдисциплины биологии абстрагируют жизнь в разные представления. Для генетика центральным инструментом изучения жизни является понимание передачи информации от одного поколения к другому и того, как мутации в информационном содержании приводят к новым поведенческим результатам. Сам генетический материал может быть разделен на блоки из нескольких тысяч алфавитов, каждый из которых представляет ген, или он может быть сведен к гораздо меньшим блокам из одного или нескольких алфавитов.
Биохимик, заинтересованный в передаче информации, может не обязательно интересоваться поведением организма и его связью с генами. Она могла бы счесть визуализацию генетического материала в виде алфавитов слишком упрощенной и вместо этого призвать к изучению того, как отдельные атомы, составляющие лексикон ДНК, взаимодействуют с другими химическими веществами в клетке.
Еще один класс ученых, интересующихся биологией, — это теоретики, для которых молекулярный танец внутри клетки или, если уж на то пошло, взаимодействия между хищниками и их жертвами на экологическом уровне могут быть сведены к набору математических уравнений. Затем эти уравнения могут быть решены для разработки новых биологических гипотез, которые можно проверить экспериментально.
Выбор модельных организмов
За последнее десятилетие или около того появился класс биологов под названием системных биологов . Часть этих ученых рассматривала молекулярные сети в клетке как социальные сети. Две молекулы, которые каким-то образом взаимодействуют, можно сравнить, например, с парой друзей на Facebook. Каждая молекула становится узлом в сети, а взаимодействие между двумя узлами — ребром. Уровень детализации в этих сетях может варьироваться от равенства всех взаимодействий в крупномасштабных сетях, охватывающих тысячи клеточных химических веществ, до подробного взвешивания ребер с биохимическими числами в более мелких сетях, включающих не более десятков молекул.
Затем эти сети можно проанализировать для извлечения статистических или других числовых характеристик, которые, как мы надеемся, можно будет интерпретировать в биологических терминах.
Ни один из этих подходов не является полным. В некотором смысле это не очень отличается от того, что четыре слепых человека по-разному воспринимают слона. Проницательный биолог — это тот, кто способен интегрировать эти подходы и строить гипотезы о том, как записывается определенная маленькая деталь жизни. Таким образом, большое внимание уделялось насущной необходимости содействия междисциплинарным исследованиям, которые требуют не только умения понимать различные точки зрения на одну и ту же проблему, но и ума, открытого для оценки различных точек зрения.
Большое разнообразие жизни создает проблему для биолога. Мы не знаем, как изучать большинство этих форм жизни в лаборатории. Многие детальные научные исследования биологии организма требуют генетических манипуляций с ним, и часто мы не знаем, как это сделать.
И, конечно, мы можем хотеть изучать биологию человека, но не можем полностью генетически сконструировать человека — если не по техническим причинам, то не по очевидным этическим причинам. Поэтому многие биологические исследования сводили огромное разнообразие форм жизни к нескольким поддающимся обработке «модельным» организмам. Предпосылка здесь состоит в том, что существуют общие темы, лежащие в основе большинства форм жизни, и изучение одного типа организма может пролить свет на молекулярные процессы, происходящие в другом, в общих чертах, если не в деталях.
Модельные организмы выбраны для простоты работы и манипуляций. Среди первых таких организмов для молекулярной биологии были вирусы, называемые бактериофагами, которые, размножаясь в массовом порядке и часто, были удобны в работе. В конце концов, бактериофаги размножаются, как и люди. Несмотря на то, что детали того, как они действительно различаются, принцип остается в силе от «самых низших» до «высших» форм жизни. Бактериофаги сыграли важную роль в открытии того, что ДНК, а не белок, является нашим генетическим материалом.
Однако вирусы не являются свободноживущими и нуждаются в помощи более одаренных организмов, чтобы заниматься своим делом. Итак, бактерии, такие как известная кишечная палочка , стали лучшими моделями жизни – не только в понимании основ размножения, но и в выяснении того, как работает метаболизм в общих чертах и как клетка, рассматриваемая как фабрика, регулирует потребление и производство живительных химикатов.
Видение, не ориентированное на человека
Человеческие клетки структурно сильно отличаются от E. coli и другие бактерии, а также более сложные клетки, такие как клетки пивоваренных дрожжей, стали лучшими моделями для изучения клеточных процессов ближе к дому. Дрожжи — одноклеточные организмы, а люди — нет. Таким образом, многоклеточные и в то же время послушные плодовые мушки и прозрачные черви, с которыми легко манипулировать и изучать, стали лучшими моделями человеческой жизни. Кроме того, существует постоянная необходимость понимания и лечения болезней, и для этого нам нужно было использовать мышей, кроликов и обезьян, а иногда и генетически модифицированные формы этих животных, что привело к важным прорывам, а также споры о правах животных.
Бывают времена, когда нужны человеческие клетки и ничего больше, и исследования в области науки и этики ведутся активно, чтобы выяснить, как это можно сделать эффективно. Конечно, это не означает, что модельные организмы — просто инструменты для изучения того, как функционирует человек. Отнюдь не. Люди составляют небольшое меньшинство жизни на Земле, и часто модельные системы изучаются сами по себе, с целью понять жизнь во всей ее красе.
Асвин Сай Нараин Сешасаи руководит лабораторией по изучению биологии бактерий в Национальном центре биологических наук в Бангалоре. Помимо науки, его интересы лежат в области классической музыки и истории.
Написание рефератов | Факультет биологических наук
- Бакалавриат
- Исследования и стажировки
- Написание рефератов
Перейти к реферативному формату или предложениям преподавателей
Что входит в реферат?
Люди используют ваше резюме, чтобы понять ваш проект и решить, захотят ли они посетить ваш постер или посмотреть ваше выступление. Yikes в 250 словах (обычно) или меньше! Один абзац. |
Тезис должен обобщать то, что вы планируете представить, поэтому сначала решите, что вы будете представлять, и затем напишите аннотацию. Не рассчитывайте на результаты, которые вы думаете, надеетесь или уверены, что будете иметь к собранию; упоминайте только то, что вы уже сделали. Конечно, вам предлагается показать самые свежие данные в презентации, но вы не будете обещать результат, которого могли бы не получить. Обсудите свой план с лаборантом (PI, Post doc и т. д.) , прежде чем вы начнете писать . |
Ваш реферат должен быть написан ВАШИМИ словами, а не кем-то другим в вашей или другой лаборатории. Замечательно читать рефераты, написанные другими, но отложите их, прежде чем писать свои собственные. |
~50% РЕЗЮМЕ ОПИСЫВАЕТ, ЧТО ВЫ УЖЕ СДЕЛАЛИ |
Их может заинтересовать тема, результаты или конкретные методы, которые вы использовали. Таким образом, аннотация должна кратко описывать общую картину и цель исследования, вопрос, который вы исследовали/гипотезу, которую вы проверили, проведенные вами эксперименты, полученные вами результаты и актуальность ваших выводов.
Формат тезисов для студенческого научно-исследовательского симпозиума кафедры биологических наук
 About the Author Related Posts |