 |
Биология – комплекс дисциплин
|
|
|
|
Раздел 1. ЖИЗНЬ КАК ЯВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА
1.1. БИОЛОГИЯ – ОБЛАСТЬ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ, КОМПЛЕКС НАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН О ЖИЗНИ ВО ВСЕХ ЕЕ ПРОЯВЛЕНИЯХ
Термин «БИОЛОГИЯ» предложен Г.Тревиранусом и Ж.-Б. Ламарком в начале XIX века для обозначения науки о жизни как особом природном явлении. За минувшие два столетия биология проделала прогрессивный путь развития. В настоящее время она представляет собой комплекс дисциплин. Предметом изучения одних остается жизнь как явление окружающего мира, других – проявления жизни на том или ином уровне организации, то есть все живое на планете в его конкретном пространственно-временном воплощении.
Каждая биологическая дисциплина характеризуется:
· Предметом исследования (познания)
· Методами научного анализа
· Идеями общего порядка (теории, закономерности, законы, гипотезы)
· Фактическим (эмпирическим) материалом
· Понятийным аппаратом.
Интересы медицины в сфере биологии группируются по трем направлениям:
· Антропобиология или биология человека
· Медицинская биология
· Биомедицина.
Первое аккумулирует знания по общебиологическим закономерностям развития и жизнедеятельности человека как живого существа ( с учетом специфики вида Н.sapiens).
Второе рассматривает биологические предпосылки разнообразия среди людей, семей и человеческих популяций по критериям здоровья.
Третье направление складывалось под влиянием опережающего развития во второй половине ХХ в. молекулярной и клеточной биологии, молекулярной и популяционной генетики, ряда других дисциплин. Его отличает неформальное соединение усилий представителей биологической и медицинской науки при проведении исследований в сфере фундаментальной и экспериментальной биологии, ориентированных на решение конкретных задач здравоохранения (инновационный подход - введение новых продуктов, идей или технологий в практику).
|
|
|
Достижения фундаментальной биологии конца ХХ – начала ХХI века по их вкладу в понимание принципов организации и динамики живых систем удовлетворяют критериям «научного прорыва». Завершенный к 2003 г. проект «Геном человека» – демонстрирует технические возможности прочтения ДНК-текстов и, следовательно, доступа к биологической информации, составляющей основу наследственности, а также индивидуального и популяционно-группового разнообразия людей.
Благодаря достижениям новейшей биологии ситуация в современной медицине такова, что уместно говорить о смене парадигмы (греч.paradeigma – пример, образец; система господствующих научных убеждений, господствующий способ научного и бытового мышления). Геномные и постгеномные технологии делают реальной генетическую паспортизацию населения. Последнее, открывая возможность персонификации терапевтических мероприятий, дает здравоохранению шанс на деле «лечить не болезнь, а больного». Новейшие технологии создают условия для развития профилактической медицины, в частности, оформления в ней такого направления, как предиктивная медицина (лат.praedictum – предсказывать). Задача этого направления – клинико-физиологическое осмысление функций генома с использованием данных геномного тестирования («портретирования») людей для выработки персональных рекомендаций по вопросам как сохранения и преумножения здоровья, так и оптимального его использования в различных жизненных ситуациях. Наличие подобных «портретов» людей, в известных пределах, помогают выбрать профессию, вид спорта, спутника жизни, местожительства, вид отдыха, тип диеты и т.п.
Однако, используя современные биомедицинские технологии в практическом здравоохранении, необходимо следовать нормам биомедицинской этики. В целях определения норм биомедицинской этики на международном уровне работают Этический комитет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), Международные комитеты по биоэтике при Совете Европы и ЮНЕСКО, приняты «Конвенция о правах человека и биомедицине» (1996), «Всеобщая декларация о геноме человека и о правах человека»(1997).
|
|
|
В России действуют Основы законодательства по охране здоровья, в которых, этические вопросы медицинских исследований и помощи прописаны неполно. Принят Федеральный закон о генно-инженерной деятельности, подготовлен и обсуждается проект закона «О правовых основах биоэтики и гарантиях ее обеспечения». В стадии разработки находится проект закона «О пр и менении биомедицинских технологий в медицинской практике».
К ключевым понятиям глобальной (всеобщей) биомедицинской этики относятся:
· «автономия личности», понимаемая как право человека самостоятельно решать вопросы, затрагивающие его тело, психику, эмоции;
· «справедливость», подразумевающая равный доступ для каждого к имеющемуся общественному ресурсу, включая отрасль здравоохранения;
· восходящее к Гиппократу «не навреди»;
· не только не навреди, но «сотвори благо».
Сравнительно недавно, когда медицина воспринималась одновременно ремеслом, наукой и искусством, задача высшего медицинского образования виделась в воспитании у врачей клинического, профилактического и профессионально-этического образа мышления. В наше время целесообразно, чтобы названный образ мышления дополнялся информационно-технократическим, экологическим, социоэкологическим, генетическим, популяционно-генетическим и онтогенетическим образом мышления.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
БИОЛОГИЯ – КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИН
К классическим биологическим дисциплинам относятся:
· Общая и системная биология
· Ботаника
· Зоология
· Микология
· Протистология
· Микробиология
· Вирусология
· Морфология (анатомия, гистология, цитология – в зависимости от структурного уровня)
· Физиология
· Биохимия и биофизика
· Этология
· Биология развития (эмбриология, геронтология)
|
|
|
· Палеонтология
· Антропология
· Генетика
· Экология
Осознание того, что живое представлено формами, объединенными в группы (таксоны), представители которых различаются по степени исторического родства, дало СИСТЕМАТИКУ. Она относит организм к определенному виду, роду, семейству, отряду, классу, типу, порядку. С появлением новых данных положение группы живых существ в системе органического мира пересматривается.
Закономерности исторического развития жизни в виде ее отдельных форм или их природных совокупностей изучаются в рамках ЭВОЛЮЦИОННОГО НАПРАВЛЕНИЯ (ЭВОЛЮЦИОННОЙ ТЕОРИИ или УЧЕНИЯ).
В масштабе реального времени жизнь организована в виде сменяющихся поколений организмов. Механизмы, обеспечивающие указанное явление, изучает РЕПРОДУКТИВНАЯ БИОЛОГИЯ.
Вторая половина ХХ века отмечена успехами в познании фундаментальных механизмов жизнедеятельности. Описан в деталях поток биологической информации в живых системах, в основных чертах изучены молекулярные механизмы энергетического обеспечения процессов жизнедеятельности. Исследования по названным направлениям – задача таких оформившихся во второй половине ХХ столетия биологических дисциплин, как МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ и МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА, БИОИНФОРМАТИКА, БИОЭНЕРГЕТИКА. Молодой дисциплиной является КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ, возникшая на рубеже третьей и последней четвертей минувшего века как следствие развития цитоморфологии, цитохимии и цитофизиологии первой половины – середины ХХ века.
Объединение молекулярно-генетического, клеточно-биологического, популяционно-клеточного и системного подходов породило современную ИММУНОЛОГИЮ. Предмет изучения: механизмы иммунологического надзора с функцией защиты целостности и биологической индивидуальности организма.
Разработки в области молекулярной биологии, генетики и клеточной биологии, ориентированные на решение практических проектов в интересах промышленности, медицины и сельского хозяйства, оформились в научно-практическое БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ – ГЕННУЮ, КЛЕТОЧНУЮ, ТКАНЕВУЮ ИНЖЕНЕРИЮ. Биотехнологическое направление, по крайней мере, в части генной инженерии базируется на принципах природного явления – горизонтальном (латеральном) переносе генов между представителями разных систематических групп. Это явление распространено в природе, особенно в мире прокариот. В здравоохранении используется ряд лекарственных средств генно-инженерной природы, например, инсулин.
|
|
|
Перспективы развития биотехнологического направления в обозримом будущем связывают с НАНОТЕХНОЛОГИЯМИ, в том числе медицинского назначения. Их основу составляют конструкции, не превосходящие по размерам десятки-сотни нанометров и, следовательно, способные «работать» в качестве диагностических, терапевтических или «надзирающих» (нанороботы) агентов с отдельными клетками и внутриклеточно. НАНОПОДХОД используется также при создании новых лекарственных средств.
На рубеже ХХ – ХХI веков произошли события, кульминационным моментом которых стал проект «ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА». В результате были в полном объеме прочитаны ДНК-тексты и открыт доступ к содержанию генетической информации. В итоге в новейшей биологии появилась дисциплина ГЕНОМИКА (нем. Genom – совокупность генов или, более точно, нуклеотидных последовательностей ДНК гаплоидного набора хромосом).
К носителям генетической информации в клетке, кроме нуклеиновых кислот, относятся белки или протеины. Простые белки являются первыми функционально значимыми продуктами активности многих генов; первооснову любой биологической функции составляют белки. Закономерности реализации генетической информации на уровне белков – предмет изучения «сверхновой» биологической дисциплины ПРОТЕОМИКИ (протеом – совокупность белков, образуемых клетками организмов определенного вида).
Количество структурных (смысловых) генов, кодирующих аминокислотные последовательности белков в геноме человека, меньше числа конкретных белков, обнаруживаемых в клетках. Это пробудило интерес к превращениям или процессингу РНК транскриптов, образующихся в результате считывания информации с ДНК. Результат – «сверхновая» биологическая дисциплина ТРАНСКРИПТОМИКА (транскриптом – набор информационных РНК, образуемых клетками организмов конкретного вида на основе соответствующего генома).
Необходимость представлять феномен реализации генетической информации в процессах жизнедеятельности не столько в биохимических терминах (ДНК, РНК, белки, метаболиты), но раскрывая вклад этой информации в структуру и функцию реальных биологических объектов (реснички, жгутики, механохимическая сократительная система мышцы) привела к зарождению в современной науке о жизни направления БИОЛОГИЯ СИСТЕМ, которое характеризуется интегративными и системными принципами.
|
|
|
Исследование внутриклеточного обмена веществ (матаболизма) как существенной составляющей потоков информации, энергии и веществ проводится в рамках «сверхновой» биологической дисциплины МЕТАБОЛОМИКИ или БИОХИМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ. Метаболомика изучает химические взаимодействия, в том числе межбелковые в процессе обмена веществ или, что одно и то же, в процессе жизнедеятельности. При этом метаболом определяется как совокупность всех метаболитов, присутствующих в клетке или ткани в известных условиях.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Выше названы ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. Между тем существуют области исследования биологических объектов, порождаемые практическими задачами, и, таким образом, являющиеся ПРИКЛАДНЫМИ. Так, изучается структура паразитоценозов в интересах медицины или животноводства. Прикладной характер имеют БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА (АНТОПОБИОЛОГИЯ), МЕДИЦИНСКАЯ БИОЛОГИЯ, БИОМЕДИЦИНА. Прикладные исследования опираются на достижения фундаментальной биологии. Вместе с тем есть много указаний на относительность деления научных разработок на фундаментальные и прикладные.
|
|
|
