Естествознание – совокупность наук о природе как единой целостности. Естествознанием изучаются природные объекты и происходящие в них процессы. Многие из них существуют сами по себе и не связаны с человеческой деятельностью. Но в настоящее время естествознание включает в предмет своего познания и объекты, созданные человеком. Так, химиками синтезируются такие вещества, которые не встречаются в природе. На основе достижений физики, химии и биологии создаются технические средства и технологии материальных производств. Всё это также является предметом познания естествознания. В него включается и анализ понятий и положений, касающихся отмеченных предметов и процессов, обоснование теорий их функционирования и разития. В силу этого в естествознании выделяются эмпирический и теоретический уровни исследования и знания. Каждый из этих уровней имеет свои познавательные методы. Используя их, естественные науки дают объективные знания о природе. Это знание может подвергаться проверке. Оно не зависит от субъективных желаний и ценностных установок человека, его нравственных ориентаций.
Природный мир представлен живыми и неживыми объектами. В силу этого и естествознание с момента своего возникновения развивалось по пути дифференциации, утверждения своих звеньев. Каждое из них ориентировалось на исследование конкретных объектов и процессов. Такая черта развития естествознания была характерна для завершающей стадии его классического этапа. Для него была типична и ориентированность на постижение изолированных объектов природы. На этом пути формировались и отдельные естественнонаучные дисциплины. Становление дисциплинарной выраженности естествознания – одна из закономерностей классического этапа его развития. Она остаётся и в современном естествознании. Но определяющей особенностью современного этапа его развития является ориентация на исследование развивающихся системных объектов, «человекоразмерных» комплексов, системы «общество-природа» и т.д. Всё это приводит к усилению межпредметных взаимодействий между естественными науками, углублению связей между естественным и гуманитарным знанием, утверждению в современной науке универсальных методологических установок (детерминистской, системной, эволюционной, коэволюционной, экологической, синергетической).
Взаимодействие естественных наук стало особенно активно осуществляться внутри отдельных областей знания. Так, на рубеже 20 - 30-х годов ХХ века началось взаимодействие между генетикой и эволюционной теорией Дарвина, которые до этого времени развивались обособленно. Рядом советских (Н.П. Дубинин, Н.В. Тимофеев – Ресовский, С.С. Четвериков и др.) и западных (С. Райт, Р. Фишер, Дж. Б.С. Холдейн и др.) учёных было выявлено, что эволюционный процесс хотя и основывается на мутациях, протекающих в отдельных организмах, но к ним не сводится. Материалом для эволюции являются изменения генетического состава не отдельной особи (Г. Де Фриз, Т. Морган), а совокупности определённым образом связанных между собою особей данного вида – популяции. Именно высокая степень гетерогенности природных популяций, вызванная мутационным процессом, составляет основу для действия других факторов эволюции и, прежде всего, естественного отбора. Вот почему элементарной единицей эволюционного процесса являются не отдельные особи, а популяции. Закономерное изменение структуры популяции соответственно историческим изменениям соотношений с внешней средой биологи (И.И. Шмальгаузен) стали называть эволюцией.
Качественный сдвиг в трактовке исходной единицы эволюционного процесса привёл к изменению стиля мышления современных биологов. Вместо традиционного организмоцентрического стиля мышления в биологии получил признание популяционный стиль. Эта замена стиля мышления была революционным событием в биологии. Она оказала влияние и на её последующее развитие. Его особенности были связаны с тем, что утверждение популяционного стиля мышления в биологии способствовало вычленению популяций и изменений их генотипического состава в качестве элементарных эволюционных структур и элементарных эволюционных изменений. Всё это открывало широкий простор для использования статистических закономерностей и математического аппарата в сфере исследования сущности эволюционного процесса. Популяционные представления легли в основу современного варианта дарвинизма – синтетической теории эволюции.
В данной теории, наряду с уточнением объектов и факторов эволюционного процесса, научное обоснование получили и такие важнейшие положение дарвинизма, как учение о наследственности, изменчивости и естественном отборе. Следующим принципиально новым моментом синтетической теории эволюции является то, что в ней чётко разграничены области исследования эволюционных процессов – микроэволюция и макроэволюция. Такое разграничение открывает возможности для применения методов и знаний многих областей биологии и других естественных наук в выявлении и объяснении сущности эволюции живого на разных уровнях его организации. Всё отмеченное позволяет синтетической теории эволюции гораздо глубже и полнее отражать закономерности эволюционного процесса, чем это осуществлялось в прежней дарвиновской концепции эволюции.
Плодотворными для развития некоторых областей знания являются взаимодействия между отдельными естественными науками. Например, в силу начавшегося в 30 – 40-ые годы ХХ века взаимодействия биологии с физикой и химией биология перешла к исследованию молекулярных основ жизни. Такие исследования стали возможными благодаря использованию биологами методов, стиля мышления и познавательных установок, более развитых в это время физики и химии. Под влиянием последних основное внимание в молекулярно-биологическом познании было обращено на исследование пространственной трёхмерной организации макромолекул живого. Осуществление такого направления исследований позволило Дж. Уотсону и Ф.Крику в 1953 году установить структуру молекул ДНК. Данное открытие привело к утверждению в биологии новой картины реальности – молекулярного уровня осуществления процессов жизни. Их закономерности стали предметом исследований молекулярной биологии и молекулярной генетики. Переход на новый уровень познания живого и формирование отмеченных научных дисциплин положили начало современной революции в биологии.
Сторонами этой революции следует считать раскрытие несостоятельности господствующей установки предшествующей хромосомной теории наследственности о материальном носителе наследственных свойств живого. Биологи первой половины ХХ века считали, что им является белок. Но оказалось, что таким носителем выступают молекулы ДНК. Данное положение считается одним из теоретических оснований современной генетики и всей биологии.
В свете этого открытия обнаружилась и ошибочность прежних представлений о характере репликации, воспроизведении генов. В рамках хромосомной теории наследственности это явление трактовалось как процесс саморепродуцирования молекул белка. К тому же данное положение было всего лишь гипотетическим предположением. На основе модели молекулы ДНК был раскрыт матричный принцип её воспроизведения. Благодаря этому открытию биологи получили возможность дать научное объяснение такому атрибуту живого, как размножение. Столь же значимым для биологии явилось обоснование специфичности гена, раскрытие его сложной структуры, сущности генетического кода и становление генетической инженерии. Отмеченные и другие открытия в области генетики приводят к качественным перестройкам практически всех традиционных областей биологии, меняют её место в системе современного естествознания и характер взаимоотношений с социальной практикой.
Существенные изменения стали происходить в современном естествознании и в связи с его ориентацией на исследование глобальных проблем и, прежде всего, экологической. Глобальная выраженность этой проблемы существенно повлияла и на характер научного знания, его организацию. Оказалось, что данная проблема не может решаться только одной экологией. Она становится предметом исследования практически всех естественных и многих гуманитарных наук. Подобную тенденцию развития науки предвидел ещё В.И.Вернадский. Он отмечал, что рост научного знания в ХХ веке приводит к стиранию граней между отдельными науками. Вот почему и учёные будут специализироваться не по наукам, а по проблемам. Результатами такой специализации учёных станет получение и обоснование более глубокого знания об изучаемой действительности. Ориентация современного научного знания на решение экологической проблемы и обеспечение коэволюции общества и природы сопровождается и его экологизацией, использованием экологической парадигмы в нём. Именно проблема коэволюции общества и природы становится центром интеграции экологии с другими областями знания и современных междисциплинарных исследований. Многие из них стали научными и учебными дисциплинами. Физическая экология, экологическая химия, экологическая география, социальная экология, экологическое право и многие другие утвердившиеся области знания – свидетельство осуществляющейся экологизации современной науки. Все это приводит к изменению места и роли экологии в системе научного знания. Она входит в число лидеров современного естествознания, а ее идеи и положения начинают активно включаться в содержание и исследовательские установки других областей знания.
Положения современной экологии становятся и важнейшим элементом культуры. Глобальная выраженность экологической проблемы требует не только коренного изменения стратегии экономического развития общества, но и ставит вопросы перестройки сознания и культуры людей, их нравственности. В настоящее время все большее число исследователей приходят к выводу о том, что без введения экологического и нравственного императивов в естествознание глобальные проблемы современности не могут успешно решаться. Вот почему вопросы формирования экологического сознания и экологической культуры, как у отдельной личности, так и всего общества, занимают первостепенное значение. Принципиальную значимость приобретает формирование у них этического и эстетического отношения к природе. Решение таких вопросов приводит к формированию экологической этики, экологической эстетики, повышению роли художественной литературы в экологическом образовании и экологическом воспитании личности и т.д.
Включение идей и представлений экологии в естественные гуманитарные области знания будет способствовать гуманизации научно-технического прогресса, осуществлению экологических экспертиз функционирующих и вновь строящихся производственных объектов. Их включение в биотические процессы – одно из условий сохранения биосферы. Как видим, цели научного знания и цели человека оказываются взаимосвязанными и совпадающими. В данном совпадении следует видеть одну из особенностей развития современного научного знания. В нем все более заметной становится аксиологическая компонента и этическая нагруженность. Все это отличает современную стадию развития естествознания от предшествующих периодов его существования.