Преимущество относительно дифференцированного анализа экологической проблемы заключается в следующем.
Во-первых, существенно конкретизируется задача исследования. Оказывается возможным непосредственное изучение отдельных аспектов экологической проблемы (физических, химических, биологических, технологических, экономических, правовых и т.д.).
Во-вторых, неискаженное разделение экологической проблемы на составные части, подсистемы позволяет ставить локальные вопросы перед отдельными специальными дисциплинами, соответствующими группами исследователей.
В-третьих, оказывается возможным выявить иерархическую структуру экологической проблемы, взаимосвязи между составляющими ее подсистемами.
В-четвертых, можно более четко уяснить границы проблемы, реальные возможности решения отдельных ее сторон. Экологическая проблема как проблема взаимодействия общества и природы в ряде отношений представляется вечной. Но многие ее проявления могут быть решены и решаются при конкретно-историческом подходе, в пределах тех или иных географических границ, в известном интервале времени, наконец, в зависимости от социально-экономических, технологических и других условий.
Для уточнения места и роли отдельных научных дисциплин в структуре современных экологических исследований необходимо рассмотреть вопрос о соотношении фундаментальных и прикладных аспектов экологической проблемы. Это позволяет конкретно определить, какие области естествознания, общественных и технических наук могут оказать действенное влияние на развитие экологии.
При расчленении экологической проблемы прежде всего должна быть учтена ее целостность, тесная, можно сказать, органическая взаимосвязь между ее отдельными сторонами. Поэтому экологическую проблему целесообразно предварительно структурировать по принципу фундаментальности, а затем использовать дисциплинарный подход.
|
Для проведения фундаментальных экологических исследования необходимо привлечение широкого круга научных дисциплин, организация комплекса научных работ. В социально-философском плане в таких исследованиях предстоит определить общие ценностно-мировоззренческие, методологические, культурологические основы решения экологической проблемы и, опираясь на результаты такого исследования, на общетеоретическом уровне определить пути снятия различных экологических противоречий. Эти рекомендации философского анализа могут стать установками и для социально-экологических исследований, и для исследований в других конкретных областях науки. В условиях чрезмерной специализации современного знания философия призвана объединить разноплановые подходы к экологической проблеме. В то же время она ведет традиционный методологический поиск. Философское осмысление позволяет выработать методологический аппарат, который необходим для наук, изучающих проблемы экологии.
Важнейшим индикатором состояния экологического сознания общества должны стать социологические исследования. Только на основе их результатов можно осуществлять управление процессами формирования экологического мышления, экологизации различных сфер человеческой деятельности.
Результаты экологических исследований могут оказать существенное влияние на развитие экономических дисциплин, обосновывающих целесообразность размещения, развития, как отдельных производств, так и их комплексов в тех или иных регионах. В настоящее время экономические, социальные, технологические и биологические процессы столь тесно взаимозависимы, что возникла объективная необходимость рассматривать современное материальное производство как единую эколого-экономическую систему. Существенное значение для оптимального развития экономики имеет тщательный учет экологических факторов, специфики отдельных биогеоценозов, динамики биосферных процессов. В естественнонаучном плане фундаментальные исследования экологической проблемы позволяют под несколько иным углом зрения рассматривать такие вопросы, как сущность жизни, условия ее возникновения, взаимодействие различных уровней и форм организации материи, вещественно-энергетический и информационный обмен между различными материальными системами и др.
|
Следует особо отметить, что важнейшим аспектом исследований экологической проблемы является дальнейшее углубление и развитие учения В.И. Вернадского о биосфере. Многие стороны экологической проблемы обусловлены недостаточностью знаний о структуре и механизме биосферных процессов. Между тем, почти вся человеческая деятельность происходит и, видимо, в основном, всегда будет происходить в пределах биосферы.
Фундаментальные аспекты экологической проблемы требуют специального рассмотрения на основе физических и химических методов. Без физики и химии невозможно решение и целого ряда прикладных аспектов экологической проблемы, в частности, вопросов, связанных с созданием качественно новых технологических основ современной энергетики и промышленности.
|
Имеющиеся знания о природных процессах, возможных последствиях техногенного воздействия на них далеко не удовлетворительны. Этот пробел в знаниях об окружающей природной среде может быть отчасти восполнен путем синтеза наличных знаний, поэтому необходимы всесторонние исследования изменений, возникающих в естественных системах вследствие человеческой деятельности.
Под влиянием экологической проблемы реально вырисовываются контуры новых направлений исследований. К их числу можно отнести разработку методов производства энергии и веществ, обеспечивающих минимальное воздействие на внешнюю среду; предварительного определения экологических последствий тех или иных научно-технических разработок; контроля за состоянием различных параметров окружающей природной среды; экономической оценки ущерба, причиняемого из-за загрязнения биосферы и некоторых других. Исследования, связанные с экологической проблемой, способствуют возрастанию значимости целостного подхода, усилению интегративных тенденций, появлению новых познавательных принципов и методов.
При рассмотрении, например, влияния экологической проблемы на теоретические основы развития новой техники следует учитывать сложную структуру совокупности знаний, необходимых для разработки технических объектов. Она включает знания социальные (определяющие общественные требования к техническим объектам); социально-технические (характеризующие технические объекты с точки зрения различных социальных показателей); естественно-научные (раскрывающие свойства и закономерности тех или иных материальных образований в их природном проявлении, которые могут быть использованы для создания технических объектов); наконец, собственно научно-технические.
Под влиянием экологической проблемы существенные изменения происходят во всей совокупности этих знаний. В системе социальных требований к разрабатываемой новой технике отражаются экологические потребности общества. Последние в ряде случаев могут определять само назначение разрабатываемого технического объекта, как это имеет место, например, сейчас при создании различных очистительных сооружений, в перспективе -тех или иных вариантов экологического производства. В число важнейших социальных показателей технических нововведений включаются возможные их физические, химические, биологические и другие воздействия на окружающую природную среду. Содержательно новые проблемы возникают перед естественно-научными и научно-техническими знаниями, ориентированными на создание технических объектов. Многие из них становятся предметом самостоятельных фундаментальных исследований как в рамках технических, так и соответствующих естественных наук.
В ходе взаимодействия общества и природы возникают многочисленные явления и процессы, которые как важнейшие составляющие объективной реальности должны стать, прежде всего, предметом фундаментальных исследований. Эти исследования призваны охватить как «чисто» природные явления и отдельные процессы в технических объектах (важные в теоретическом отношении), так и результаты антропогенного воздействия на природную среду. Данное воздействие зачастую приводит к образованию совершенно новых феноменов, познание сущности которых представляет значительные трудности. Многое предстоит выяснить, в частности, в процессах, происходящих в озоновом слое атмосферы, во влиянии радиации, электромагнитных волн, шума на различные экосистемы и здоровье человека. Как отмечает в этой связи известный физик Вайскопф, «мы стоим перед сложной путаницей физических, химических и биологических причин и следствий, многие из которых понятны лишь отчасти. Потребуется провести множество тщательных фундаментальных исследований, прежде чем можно будет эффективно приняться за решение этих проблем. Если технические решения вводятся до того, как условия полностью поняты, попытки улучшить ситуацию могут привести к ее ухудшению»[26].
Познавательные средства физики и химии позволяют выявить ряд существенных сторон в вещественно-энергетической динамике биосферных процессов. Так, в настоящее время одной из актуальных задач науки становится изучение возможных глобальных сдвигов химизма биосферы и ее физических параметров под действием техногенных факторов.
В углубленное изучение современной экологической ситуации значительный вклад вносит химическая экология. Главной задачей химической экологии становится определение условий оптимального обмена веществ между человеком и природой. Исследование химического воздействия человека на биосферу стало задачей химической экологии, и загрязнение биосферы непосредственно касается ее предметного поля.
В химической экологии эффективно используются методологические средства химического познания. В частности, эмпирические законы, которым принадлежат важные познавательные функции в химическом знании, имеют столь же широкое распространение в химической экологии.
К настоящему времени совместными усилиями химиков, биологов, медиков установлено множество эмпирических закономерностей, обладающих достаточной всеобщностью. В качестве примеров можно привести закономерность аккумуляции (биоконцентрации) химических элементов и соединений в живых организмах; закономерность мутагенного, канцерогенного воздействия химических соединений на человека; закономерность увеличения патологий и возникновения новых заболеваний в зависимости от степени загрязнения биосферы; закономерность повышения оксида углерода в атмосфере и др.
Решение экологической проблемы самым непосредственным образом зависит от развития целого ряда теоретических направлений химии. Так, с теоретическими исследованиями строения молекул и их способности к химическим превращениям связана разработка альтернативных химических технологий. Основу любого химико-технологического процесса составляет определенная химическая реакция превращения одного вещества (исходного сырья) в другое вещество (конечный продукт). Наличие экологических критериев диктует необходимость знания таких механизмов химических превращений, которые позволили бы оптимизировать данный процесс с точки зрения повышения его эффективности, уменьшения отходов и т.д.
Совершенно необъятным полем для химической кинетики является изучение химических взаимодействий многочисленных загрязнений во времени, в различных средах. Изменение структуры, организованности привнесенных человеком в биосферу веществ имеет существенное значение для диагностирования качества окружающей природной среды, прогнозирования здоровья людей.
В области химии высоких энергий особое «экологическое значение» приобретает радиационная химия. Развитие атомной энергетики, горнодобывающей промышленности, широкое применение радиоактивных веществ в различных областях человеческой деятельности повышают опасность загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. Обезвреживание радиоактивных отходов, содержащих долгоживущие изотопы, их надежная изоляция являются важнейшей проблемой современности. Радиационная химия в свете экологических потребностей общества призвана разрабатывать методы обезвреживания и захоронения радиоактивных отходов.
Неорганическая химия привносит существенный вклад в создание новых материалов с нужными человеку свойствами и в экономию естественных ресурсов природы. Химическая промышленность способна уже сейчас создавать в больших объемах искусственные заменители природных веществ и материалов. Химия в состоянии изменить свойства природных веществ и создавать материалы с заданными свойствами, не встречающимися в природе; объем созданных подобным образом сырьевых ресурсов различных производств постоянно увеличивается. И если сейчас химическое производство экологически не всегда чисто и химическая промышленность еще является источником загрязнения и разрушения среды, то с ее рациональным развитием принципиально возможно решение проблемы ресурсов, энергии и безотходного производства.
Развитие эволюционной химии создает основу для качественно новой химико-биологической технологии, позволяющей обеспечить человечество любыми органическими веществами, в том числе пищевыми продуктами. Переход человеческого общества к технологии производства пищевых продуктов означает резкое сокращение нужных для агропроизводства площадей, полную независимость от живого вещества земной биосферы и предохранение ее от дальнейших деградационных изменений за счет сокращения и упорядочения оставшейся сельскохозяйственной деятельности. Химико-биологическое производство может быть организовано в любом месте, оно не зависит ни от погодных условий, ни от размеров посевных площадей на поверхности земли, ни от ресурсов органического сырья, не имеет ограничений роста.
Переход человеческого общества к технологии производства пищевых продуктов на основе развития достижений эволюционной химии и искусственных живых систем, судя по всему, неизбежен. Время, когда человеческая цивилизация станет способной полностью обеспечить себя искусственными пищевыми продуктами будет принципиально важным поворотным моментом в истории развития общества и его взаимоотношений с природой. Заменив в основном сельскохозяйственное производство продуктов питания промышленным, человечество уменьшит негативные явления в биосфере. При этом человечество, изменив источник питания, перестанет быть исключительно гетеротрофным, поддерживающим свое биологическое существование за счет продукции естественной биосферы, и сделается автотрофным, независимым от биосферы, т.е. в принципе способным обеспечить свое питание продуктами, полученными из минеральных веществ посредством химико-биологической технологии. Вместе с тем, известный антагонизм взаимоотношений человечества и природы, характерный для наших дней и обусловленный противоречием между относительной ограниченностью ресурсов биосферы, ростом потребностей производства и углублением деградационных изменений окружающей среды, значительно ослабится, поскольку ряд потребностей общества будет удовлетворяться в основном не за счет естественной биосферы.
Переход человечества в глобальную автотрофную цивилизацию при овладении способами производится предсказывал В.И. Вернадский[27]. На основе анализа общих тенденций развития биосферы и человеческой цивилизации он пришел к выводу, что растущий дефицит продуктов питания может быть устранен только за счет изменения их источника. В.И. Вернадский был убежден, что со временем человечество разработает способы производства искусственных пищевых продуктов, хотя не видел конкретных путей решения этой проблемы.
Наконец, развитие энергетической базы материального производства связано со все более широким использованием химических процессов и химического совершенствования конструкционных материалов. Причем участие химии здесь двояко: во-первых, это сами химические процессы как источники энергии. Во-вторых, это искусственные, химическим путем получаемые специальные материалы для изготовления энергетических средств труда (паровых котлов, реактивных двигателей, двигателей внутреннего сгорания, атомных реакторов и т.д.).
В-третьих, это создание различных видов искусственного топлива и химических добавок к нему.
Свойства макромолекул позволяют предполагать, что когда-нибудь вообще исчезнут четкие грани между материалом, машиной и источником энергии. Применение самодвижения полимерных материалов дает возможность создавать принципиально новые регулирующие устройства, где будут использованы не только взаимопереходы механической и физической форм движения, но и переход химической энергии в механическую и обратно.
В целом достигнутый уровень химического знания, обеспечивая высокоэффективный технологический процесс, породил совокупность проблем экологического характера, которые требуют комплексной оценки преимуществ, эффективности и совершенства химической технологии с принципиально иных, прежде всего биосферных и человеческих измерений.
Специфика интеграции химии и экологии, как видно, находит свое выражение в значительном расширении объекта химического исследования. Современное химическое знание в большинстве случаев позволяет с фундаментальных позиций решать задачи осуществления самых сложных процессов химического превращения и с большой точностью определять и описывать разнообразные свойства, проявляемые при этом. Каждое химическое соединение при этом находит систематизированную эмпирическую и теоретическую «паспортизацию», включающую химические и механические свойства. Наряду с этим в экологическом аспекте особое значение приобретает свойство химических веществ оказывать воздействие на все живое, т.е. специфическое химическое взаимодействие с биологическими системами и изменение их структуры и качественных характеристик на всех уровнях организации биосферы.
Долгое время в практической деятельности игнорировалось единство неживой и живой природы, что определило развитие технологии производства без достаточной изученности их влияния на естественную среду обитания человека. Механизмы влияния отдельных химических соединений, химических технологических процессов на биосферу практически мало изучались, как якобы несущественные по сравнению с самими процессами химического производства. Однако без глубокого познания этих сложнейших, многоступенчатых, имеющих цепной характер взаимодействий принципиально невозможно предвидение и прогнозирование результатов и перспектив взаимодействия технологической деятельности человека и природы. Поэтому сегодня естествознание, испытывая экологизацию всех его сфер, столкнулось с довольно сложной методологической проблемой, суть которой сводится к тому, что наука еще не располагает достаточными системами слежения за химическим составом биосферы. Знания об ответном реагировании биосферы на мощное химическое воздействие сегодня столь фрагментарны, неполны и мало систематизированы, что не позволяют утвердительно говорить о наличии достаточно эффективного методологического инструментария в познании химизма взаимодействия общества и природы. По существу химия находится на начальном эмпирическом этапе фундаментального «симбиоза» с экологическим знанием. В этом отношении современная экология - это не локально очерченная система знаний, а фактор детерминации развития химического и научного знания в целом. Экологизация становится фактом, существенно определяющим дальнейшее развитие химических знаний.
Успешное развитие естествознания вне связи с экологическим знанием, вне экологической рефлексии в настоящее время становится практически все более нереальным и малоэффективным в перспективе. Косвенным подтверждением сказанному в определенной степени служит то, что химическая деятельность подвергается жесткой социальной апробации. Однако, вполне очевидно, что задачу значительного уменьшения негативного воздействия химического производства на окружающую среду и гармонизацию этого взаимодействия призвана решать интегрированная наука.
Определенным подтверждением этого может послужить и научный анализ путей решения энергетической проблемы. Производство энергии на Земле на основе использования невозобновимых ресурсов - угля, нефти, газа, ядерных и термоядерных источников - не должно превышать некоторого предела, определяемого тепловым балансом поверхности нашей планеты. Вместе с тем увеличение производства энергии на основе невозобновимых ресурсов ведет к интенсивному химическому загрязнению атмосферы, гидросферы и литосферы, повышает вероятность радиоактивного заражения среды. Энергия Солнца, ветра, приливов и геотермальных источников существует в природе. Преобразование в электрическую энергию не должно нарушать тепловой баланс планеты и химический фон окружающей среды. Но, к сожалению, при этом довольно распространенным является мнение, что использование солнечной энергии в широких масштабах не требует технического усовершенствования и продуманного выделения капиталовложений, чтобы сократить производственные издержки. Такая установка приводит зачастую к созданию заведомо нереализуемых на практике технических проектов. В частности, как показал академик П.Л. Капица, в подобных проектах обычно не учитывается одна из фундаментальных закономерностей природы, связанная с существованием ограничений для плотности потока энергии[28]. Трансформация одного вида энергии в другой ограничивается физическими свойствами той среды, через которую она передается. Это приводит к тому, что при необходимости получения больших мощностей целый ряд способов преобразования энергии оказывается практически неэффективными или нереализуемым. Расчеты, произведенные П.Л. Капицей, например, показывают, что для получения только 100 мВт электрической энергии путем непосредственного преобразования солнечной энергии необходимо покрыть площадь 1 кв. км фотоэлектрическими датчиками. Данная сложность затрудняет также техническую реализацию проектов преобразования энергии ветра и геотермальных источников при больших мощностях. Закон, ограничивающий плотность потока энергии, наравне с законами сохранения и вторым началом термодинамики ставит «вето» на заведомо нереальные решения и как бы направляет технические поиски.
Разумеется, сказанное не относится к случаям преобразования энергии Солнца, ветра, геотермальных источников в ограниченных масштабах и не исключает разработку способов их опосредованного использования для получения больших мощностей. Например, весьма вероятным путем развития солнечной энергетики в условиях Земли является аккумулирование энергии Солнца посредством фотосинтеза в особых, восприимчивых к свету видах деревьев и растений и последующее их использование. Подлинную энергетическую революцию может произвести решение проблемы искусственного фотосинтеза.
Итак, казалось бы сугубо техническая задача - производство энергии- оказывается тесно связанной с фундаментальными вопросами теплового и радиоактивного «барьера». При переходе этих границ не исключена вероятность нарушения естественного динамического равновесия между различными компонентами атмосферы и резкого уменьшения озонового экрана биосферы.
Интересный пример приводит В.Вайскопф для иллюстрации возможностей физики в объяснении особенностей природных условий Земли. Он пишет: «Мы знаем, что на Земле есть и высокие и низкие горы. По почему наибольшая их высота составляет лишь около 10 км, а не, скажем, в пятьдесят раз больше... Оказывается, эта величина определяется самой физической сущностью твердого вещества скальных пород. Она также связана с такими величинами, как напряженность поля силы тяжести, выражаемая через гравитационную постоянную, и с числом протонов и нейтронов в веществе Земли... Критическая высота гор на других планетах может оказаться иной из-за того, что там ускорение силы тяжести будет другим, или же горы будут образованы из других материалов»1. Теоретические расчеты, приведенные им, показывают, что действительно в условиях Земли реальная высота гор не может быть более 10 км.
В методологическом отношении этот пример замечателен тем, что наводит на мысль о глубоких основаниях существующих на нашей планете различных природных образований, ставших привычными постоянных интервалов изменения физических, химических, биологических параметров и т.д., показывает, что «система мер» биосферы не случайна и требует для своего объяснения фундаментальных исследований.
Вполне понятно, что подобные фундаментальные исследования возможны на основе тесного взаимодействия технических и естественных наук. В силу этого в определенном отношении меняется и целевая установка фундаментальных областей естествознания. В рассматриваемом случае их задача вовсе не должна ограничиваться объяснением естественной истории и условий формирования современных параметров биосферы. В нее должно входить и прогнозирование реакции природной среды на преобразовательную деятельность человека. Стоящие перед ним задачи нельзя сводить лишь к созданию теоретических моделей действительности, обогащению научной картины мира и т.д. Они должны включать и исследование реальных возможностей и перспектив технического освоения природы. Ныне это становится очевидным и в силу наметившегося влияния некоторых последствий технической деятельности человека на важнейшие физические и астрономические параметры нашей планеты. В частности, на такие, как характер распределения напряженности магнитного и гравитационного полей Земли.
В конечном итоге в более широкой исторической перспективе основной целью фундаментальных исследований в области естествознания является создание необходимой теоретической основы для развертывания практической, технической деятельности человека.
Следует подчеркнуть, что при решении экологической проблемы связь естественных и технических наук не является односторонней.. Это выражается не только в практической проверке теоретических разработок, в постановке новых проблем и задач исследования, но и в обеспечении фундаментальных и прикладных исследований, ведущихся в области естественных наук, необходимыми средствами познания - приборами, вычислительными комплексами, средствами автоматической обработки информации и т.д., которые создаются на основе технических наук.
Экологическая парадигма предполагает гуманизацию научного поиска, включающего в качестве неотъемлемого компонента фактор ответственности человека за последствия своей деятельности перед людьми и природой. Она запечатлевает определенный способ отношения к миру, в которой включены как онтологические представления, так и аксиологические ориентации, установки, стереотипы, направляющие индивидуальное и социальное поведение человека.
ВОПРОСЫДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какие факторы обуславливают необходимость экологизации науки?
2. Как этот процесс проявляется в различных областях науки?
Что следует понимать под экологическим синтезом знаний?
Лекция 13. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
КРИТЕРИИ ТЕХНОГЕНЕЗА
Давайте внимательно черпать из чаши природы, чтобы недвижными остались подвижные воды.
Низами Гянджеви
В условиях глобализации устойчивое развитие общества возможно при целенаправленном развитии науки и техники, формировании качественно новой, отвечающей экологическим критериям техносферы. Гуманистическая ориентация теоретического и практического освоения действительности, движение научной и технической мысли в интересах человека и его перспективы должны предполагать экологические ценности, ориентацию на сохранение биосферы. Но управляем ли научно-технический прогресс?
Овладение научно-техническим прогрессом необходимым образом предполагает управление развитием науки и техники. Однако вопрос о возможности управления научно-техническим прогрессом остается открытым. Известны попытки обосновать нежелательность управления данным процессом. Считается, например, что управляющее воздействие на развитие науки и техники приведет к подавлению личной свободы ученых и инженеров и, в конечном итоге, к стагнации научно-технического прогресса.
Понятно, что при бесконтрольном развитии науки и техники невозможны подчинение научно-технического прогресса интересам человека, проведение определенной технической политики, оптимизация затрат на данную сферу деятельности. С этим положением вряд ли можно согласиться. Основное назначение науки и техники заключается в умножении и усилении способностей человека теоретически и практически осваивать природную и социальную действительность на благо человека.
Управление любым объектом предполагает наличие определенной цели, достижение которой представляется необходимым. Далее существенное значение имеет наличие управляющих факторов, обусловливающих оптимальное движение данного объекта к указанной цели. В этом смысле управление научно-техническим прогрессом предполагает обоснование принципов и целевых ориентиров управления и системы мер по управлению развитием науки и техники.
В свете этих соображений представляется важным выяснение, по меньшей мере, следующих вопросов: какие обстоятельства влияют на формирование цели технического развития; какие механизмы и при каких условиях могут обеспечить управление развитием техники. Развитие техники детерминируется разнообразными потребностями - экономическими, социальными, военными, политическими и другими при определяющей в конечном счете роли экономических потребностей. Имеется также существенная связь между ценностной ориентацией общества и техническим освоением природной действительности. По своей форме она является опосредованной, и одним из ее посредствующих звеньев служит регулятивная функция господствующей системы ценностей.
Достижения научно-технического прогресса позволяют создать объективные предпосылки для гармоничного взаимодействия человека и природы. Определяющее значение в данном случае приобретает обоснование оптимальных целей технического освоения природы и разработка системы мер по действенному управлению развитием науки и техники в выбранном направлении. Выявление оптимальной цели технического развития представляет собой сложную задачу. В зависимости от социально-экономических обстоятельств и технологических возможностей в каждый конкретный период времени, как отмечалось, предстоит выявить оптимальное соотношение между развитием техники по линии гармонизации с биосферными процессами, создания материальной основы экологических производств, ориентированных на поддержание или воспроизводство тех или иных компонентов природной среды, и обеспечения практического освоения космоса. Решить эту сложную задачу можно только на основе системного анализа. Используя данный метод, можно по меньшей мере объективно определить для конкретного периода времени приемлемое соотношение указанных подцелей развития техники.