Наука, научная методология. Методология и проблемы в биологии и биофизике

1.2. Наука, научная методология. Методология и проблемы в биологии и биофизике

Детальное обсуждение научного метода вообще и методологии биофизики и биологии в частности уместно проводить в рамках специального курса по методологии науки и/или на философском факультете. Для студентов, готовящихся к научной деятельности гораздо важнее прибрести навыки и знания практического плана, способные помочь им в будущей работе в рамках выбранной ими научной дисциплины.

Успех научного поиска во многом определяется правильностью выбранного пути, точностью самого метода исследования. Известный русский физиолог И. П. Павлов отмечал, что «метод держит в руках судьбу исследования», «от метода, от способа действия зависит вся серьезность исследования».

Конечно, научный подход вообще и методологические установки данной конкретной научной дисциплины в той или иной степени осваивается ученым (часто неосознанно) в процессе накопления опыта научной работы, особенно если его работа происходит в коллективе, придерживающемся высоких методических и методологических стандартов научного исследования. Однако предварительное и явное ознакомление с методологией научного исследования может ускорить ее освоение.

Обсуждение и сопоставление методологических подходов биологии и биофизики невозможно без рассмотрения научного метода вообще и его реализации в процессе развития той или иной научной дисциплины. Особый интерес представляет вопрос о том, как научный метод воплощается в индивидуальной исследовательской деятельности, что с точки зрения данного курса представляет наибольший интерес.

1.3. О научном методе в общем

Сразу следует отметить, что дать короткое определение научного метода можно, но это определение будет включать термины, требующие развернутого объяснения. Ситуация напоминает попытку кратко растолковать новичку одно из правил формальной генетики: "Рецессивная аллель только тогда проявляется в фенотипе, когда генотип гомозиготен".

Понимание того, что есть наука, а что к ней не относиться важно не только тем студентам, которые намерены заниматься научной работой, но представляет важный компонент мировоззрения культурного человека 21 века. На фоне расцветающего мракобесия в СМИ и резкого уменьшения доли познавательных программ умение отличать научное знание от маскирующихся под него иллюзий, фантазий, и простой лжи, а также знание границ применимости научного метода позволяет критично подходить к валу наукообразной информации, которая, далеко не всегда бывает безобидной.

Начнем, тем не менее, с краткого описания научного метода, апеллируя к уже имеющимся у студентов представлениям о входящих в него терминах, которые в дальнейшем будут обсуждены более подробно.

Можно сказать, что научный метод представляет собой непрерывный процесс проверки, изменения и развития идей и теорий в соответствии с имеющимися фактическими данными. Этот процесс проходит через ряд этапов (рис.1.2).

Важным этапом развития научного знания является выдвижение некоторой удобной гипотезы, которая если и не полностью, то в значительной мере объясняет эмпирические факты и, что особенно важно, может быть в дальнейшем опровергнута новыми данными. Принципиальное значение имеет возможность проверить справедливость гипотезы. Такая гипотеза, которую невозможно опровергнуть (хотя бы в принципе), по существу бессмысленна.

Гипотеза, исходно уже представляющая собой по существу теоретическое знание, выдержавшая ряд экспериментальных проверок становится теорией, которая постоянно подвергается все новым и новым экспериментальным проверкам.


Рис.1.2. Упрощенная схема этапов развития научного знания.
Теория не только дает удобный и доступный способ описания широкого круга взаимосвязанных явлений, но и подсказывает новые гипотезы, которые могут быть проверены и дают новые знания. С практической точки зрения весь этот процесс позволяет непрерывно расширять наши знания и проверять их.

Такова в общих чертах сущность научного метода. Его философия является в основном прагматической и эмпирической. Гипотезы и теории ценны лишь до тех пор, пока они действуют. Наши знания не являются абсолютной истиной - они справедливы лишь до тех пор, пока они не противоречат известным фактам. Обычно развитие науки происходит на основе пересмотра и изменения существующих идей. При этом иногда отвергается вся теория как непригодная. Однако даже и в этом случае создаваемая ею интеллектуальная основа может сыграть полезную роль в том смысле, что она способствует выполнению точных исследований и стимулирует проведение новых экспериментов.

В то время как изолированную гипотезу можно полностью отвергнуть, если она противоречит экспериментальным данным, гипотеза, выведенная из вполне установившейся теории, имеет прочную основу, даже если она не дает удовлетворительного объяснения новых наблюдений. В этом случае необходимо произвести некоторые небольшие изменения, которые позволили бы согласовать новые данные с существующей теорией. При этом основная масса знаний остается нетронутой, хотя при необходимости она подвергается пересмотру, изменению или развитию. Теория не только дает удобный и доступный способ описания широкого круга взаимосвязанных явлений, но и подсказывает новые гипотезы, которые могут быть проверены и дают новые знания. С практической точки зрения весь этот процесс позволяет непрерывно расширять наши знания и проверять их.

Кажется, что в этой схеме развития научного знания все ясно и вопросов не возникает. Но при более внимательном рассмотрении, и тем более, если задаться целью практически включиться в этот процесс, то не уйти от вопросов типа:

1) Чем различаются опыты, наблюдения с одной стороны и эксперименты с другой?

2) Что такое факты и чем они отличаются от данных?

3) Как и на основе чего выдвигаются гипотезы?

4) В чем специфика теоретического знания?

5) При каких условиях гипотеза отвергается?

6) Что такое научная проблема и чем она отличается от научной задачи?

И ряд других более тонких вопросов.

Уже по приведенной выше схеме видно, что научное познание представляет собой циклический (итерационный) процесс. Подобной цикличностью обладает и структура понятий этот процесс описывающих. Если начать отвечать на поставленные выше вопросы, то мы с неизбежностью сталкиваемся с циклическими ссылками, и объяснить методологические термины отдельно, вне системы не представляется возможным.

Поэтому при чтении следующего текста читателю придется либо воспользоваться хорошей памятью, либо иногда возвращаться к началу текста.