Синергетичний аналіз еволюції біологічних систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ФІЛОСОФІЇ ІМЕНІ Г.С.СКОВОРОДИ

НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата філософських наук

Синергетичний аналіз еволюції біологічних систем

09.00.09 - філософія науки

Єременко Ірина Володимирівна

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Сумському державному педагогічному університеті імені А.С.Макаренка, на кафедрі філософії та соціології

Науковий керівник - доктор філософських наук, профессор Цикін Веніамін Олександрович, Сумський державний педагогічний університет ім.А.С.Макаренка, завідувач кафедри

Офіційні опоненти - доктор філософських наук, професор Крисаченко Валентин Семенович, Національний інститут стратегічних досліджень при Адміністрації Президента України, головний консультант,

кандидат філософських наук, доцент Чуйко Вадим Леонідович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Провідна установа - Центр гуманітарної освіти НАН України,

кафедра філософії науки та культурології, м.Київ

Захист відбудеться 25 травня 2001 року о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.161.01 Інституту філософії імені Г.С.Сковороди НАН України, 01001, Київ-1, вул.Трьохсвятительська, 4.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту філософії імені Г.С.Сковороди НАН України, 01001, Київ-1, вул. Трьохсвятительська, 4.

Автореферат розісланий 24 квітня 2001 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат філософських наук

Гардашук Т.В.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми дослідження. На сучасному постнекласичному етапі розвитку науки світоглядні, методологічні та епістемологічні орієнтири минулого багато в чому вже втрачають свій сенс, потребують корегування. Здобутки наукових досліджень останнього часу все частіше свідчать про кардинальну відсутність усталених істин, про зміщення акцентів і вирішальні зміни щодо відкриття нових перспектив. Криза основ, сумнів, невизначеність і непевність - усі ці порушення рівноваги, які останнім часом стали притаманними сучасній науці, епістемології і нашій культурі загалом, - аж ніяк не означають, що дослідження увійшли у фазу стагнації, або зовсім припинили свій розвиток.

Наш час, навпаки, - це час винаходів, час відкриття нових підходів та шляхів щодо подальших пошуків і пропозицій перспективних напрямків з великим евристичним потенціалом. Яскравим прикладом останнього є становлення та зміцнення позицій синергетики (або теорії самоорганізації), яка постулює, що співіснують порядок і хаос, самоорганізація і дисипація, еволюційні та біфуркаційні фази розвитку, що Всесвіт інтегрує в собі невпорядкованість, нестабільність, сталу нерівноважність, когерентність, кооперативність, фрактальність, індетермінізм, стохастичність, турбулентність, нелінійність, незворотність процесів та явищ різноманітної природи. Ці характеристики буття досить довго не враховувались та нехтувались науковцями, і поки що вони досконало не з'ясовані, та потребують фундаментального філософського та методологічного узагальнення та осмислення, їх подальшє вивчення дозволить відійти від суворої однозначної визначеності реальності, відмовитись від жорстких принципів класичної науки - простоти, лінійності, статичності, лапласівського принципу універсального детермінізму. Абсолютизація останніх, на наш погляд, а також панування до недавнього часу в наукових дослідженнях лише редукціоністсько-аналітичного підходу призвело до врахування лише однієї сторони дійсності, ігнорування неоднозначності і складності буття, що в купі з войовничим антропоцентризмом призвело, перш за все, до екологічної кризи. Таким чином, старі методологічні підходи класичної науки здатні сьогодні демонструвати лише свою неспроможність, обмеженість та недостатню ефективність щодо аналізу, насамперед, природних та соціальних процесів та явищ.

На цьому фоні і підвищується інтерес до сучасних інформаційних, системно-структурних, глобально еволюційних концепцій, які стають в змозі деконструювати наукові цінності минулого, радикальним чином перетворити та оновити панівні парадигми, видозмінити підвалини науки й вийти з загальної наукової кризи. Особливе місце серед них займає саме теорія самоорганізації, що інтенсивно розвивається останні 25-30 років.

Під впливом синергетики сьогодні здійснюється глибока та масштабна за своїм характером революція в науковому мисленні, яка поглиблює інтердисциплінарність та взаємопроникнення методів в усіх галузях наукового пошуку, від природознавчого до соціогуманітарного, що відображає сутність сучасного етапу постнекласичної науки. Вирішальну роль в цьому процессі відіграють ідеї глобального еволюціонізму та побудова на цій основі загальнонаукової картини світу. Створенню такої картини світу сприятимуть багато важливих наукових результатів нелінійного аналізу та синергетики, пов'язаних з виникненням нових уявлень про конструктивну роль хаосу в еволюції, про механізми самоорганізації, про зв'язок хаосу на мікрорівні з еволюцією структур на макрорівні, про засоби конструювання еволюційного цілого. Їх подальший детальний аналіз дозволить дослідити єдність еволюційних процесів на всіх рівнях організації матерії.

Не останнє місце у цьому процесі займають біологічні науки, які раніше інших природничих наук збагатили зміст поняття "еволюція", більш конкретним шляхом сформулювали принципи еволюційної теорії, що дозволило їм адаптувати і філософське, і нове природничо-наукове знання та зробити загальноеволюційні висновки, які використовуються в еволюційних концепціях інших наук, сприявши тим самим налагодженню більш тісних контактів між всіма ними. Еволюційна теорія має велику історичну традицію, але вона має включати в себе й найновіші данні про сутність біологічних систем. А сьогодні такі данні, значні відкриття слід очікувати саме на "перехресті" наук, завдяки зусиллям вчених багатьох спеціальностей. При цьому не останню роль відіграватиме саме синергетика, як така, що належить до новітніх міждисциплінарних науково-дослідницьких напрямів постнекласичної науки.

В умовах загальної екологічної кризи знання законів самоорганізації, формування впорядкованості у фізичних, хімічних, біологічних та інших системах важко переоцінити. Необхідно дослідити та вивчити досвід побудови організації та самоорганізації, який був накопичений природою, з'ясувати закони виникнення впорядкованості, та використати їх у власній діяльності. Акцент тут робиться саме на принципах побудови організації та самоорганізаціїкованості, та використати їх у власній діяльності. Акцент тут робиться саме на принципах побудови організації та самоорганізаціїкованості, та використати їх у власній діяльності. Акцент тут робиться саме на принципах побудови організації та самоорганізаціїкованості, та використати їх у власній діяльності. Акцент тут робиться саме на принципах побудови організації та самоорганізаціїкованості, та використати їх у власній діяльності. Акцент тут робиться саме на принципах побудови організацікованості, та викориння самої людської сутності та особливостей формування на синергетичних засадах як моралі, мови, так і культури взагалі.

У філософській сфері знань потрібно зробити комплексний аналіз основ синергетики, загальних принципів теорії самоорганізації від самого фундаменту буття до соціального рівня. На сучасному етапі виникає необхідність доповнення цього аналізу через зосередження уваги саме на біологічному рівні самоорганізації матерії при розгляді еволюційних змін біосистем, визначити та обгрунтувати можливості застосування евристичного та методологічного потенціалу синергетики щодо пізнання специфіки механізмів еволюції біологічних систем.

Актуальність теми дисертаційного дослідження зумовлена необхідностю формування методології синергетичного аналізу біологічних систем та еволюційних процесів живої матерії, за допомогою та на підставі якої можливо було б прослідкувати взаємопроникнення та взаємопереходи закономірностей одного рівня організації матерії до іншого, більш вищого. Це дозволило б відтворити цілісну картину світобудови від неживої, через біологічну до соціальної форми існування матерії.

Ступінь наукової розробленості проблеми. Все існуючє в реальному світі, від елементарних до надскладних систем, виникло в результаті еволюції. В історії філософії ця ідея розроблялась практично всіма філософськими системами. Розвиток еволюційних ідей тісно пов'язаний з зародженням та розвитком ідей матеріальності світу та всезагальності руху, а також з ідеєю єдності природи в філософії Давнього Сходу (Єгипет, Індія, Китай) та в Античній філософії. Так, до проблеми самозародження звертались ще представники так званого стихійного матеріалізму Древньої Еллади - Фалес, Емпедокл, Демокрит, Епікур. Пізніше до цього питання звертався й представник Древнього Риму Лукрецій Кар. Проблему самозародження життя підіймали у своїх працях і давньогрецькі філософи Платон та Арістотель, вбачаючи в основі руху життя саме божественний початок. М.Кузанський одним з перших надав еволюції статус філософського поняття. Продовжили цю традицію Г.Лейбніц, Я.Бьоме. Ієрархічність організації матерії була викладена ще в Ш.Бонне, Ж.Б.Ламарка, та багатьох інших.

В подальшому цей аспект поступового зростання впорядкованості та організованості в процесі еволюції матерії здобув широке обгрунтування в біологічній та кібернетичній літературі, перш за все слід згадати Ч.Дарвіна та І.І.Шмальгаузена.

Значний внесок в сучасну теоретичну біологію зробили Г.Вебстер, Б.Гудвін, С.Кауфманн, Мей-Ван-Хо, Дж.Ріус, Д.Томпсон, К.Уодингтон, яких вважають засновниками так званого біологічного структуралізму, центральними ідеями якого є ідеї цілісності, єдності світу живого та неживого, визначення поняття динамічної структури, як початкової у вивченні живої матерії та її еволюції, а також антиредукціоністський метод.

Достатньо детально проблеми методологічного та філософського осмислення теоретичного фундаменту біології обговорювались в трудах таких вчених, як - А.І.Ольошин, Л.Б.Бажєнов, В.Г.Борзенков, Н.П.Депенчук, Р.С.Карпинська, В.С.Крисаченко, І.К.Лісеєв, А.В.Олескин, І.М.Смірнов, Л.В.Фесенкова, К.М.Хайлов, Ю.А.Шрейдер, С.Е.Шноль та інших, а в зарубіжній літературі - Дж.Бернал, Л.Берталанфі, Е.Майр, М.Рьюз, П.Томсон.

До аналізу життя та біологічних систем, як таких, що самоорганізуються, неодноразово звертались А.Атлан, Ф.Жакоб, Х.Майнхардт, Ж.Моно, Е.Морен, Ф.Шапвіль, П.Шустер.

Особливе місце займає філософсько-світоглядний аналіз результатів різноманітних природничих досліджень, які призводять до формування концепції синергетичного Всесвіту. Методологічні та гносеологічні аспекти самоорганізації були висвітлені в роботах: И.А.Акчурина, В.І.Аршинова, М.Д.Ахундова, Л.Б.Баженова, І.С.Добронравової, В.В.Кадомцева, Н.Ю.Климонтовича, Е.М.Князевої, Г.Г.Малинецького, Е.А.Мамчур, М.Б.Менського, И.Пригожина, Е.Я.Режабека, Г.І.Рузавіна, Е.Ю.Сачкова, С.П.Ситько, В.С.Стьопіна, Г.Хакена, А.С.Щербакова, В.Ебелінга, М.Ейгена та інших.

Їх дослідження об'єднуються намаганням виявити нові принципи, які виходять з незворотності процесів самоорганізації, обгрунтувати їх з позиції процесів еволюції живої та неживої природи, знайти узагальнюючі основи для зв'язків еволюційних процесів різнорівневих систем, та спробувати з нових методологічних позицій поглянути на природу, людину, суспільство, сам процес пізнання та доповнити когнітивну практику дослідженнями унікального.

На особливу увагу заслуговують ті обставини, що розуміння ролі пізнавальних процедур в формуванні біологічного знання, усвідомлення когнітивних процедур як невід'ємної частини при конструюванні будь-яких біологічних явищ та розуміння пізнання як прояву вітальних процесів привели до появи тези про тотожність життя та пізнання в працях Ж.Вагнера, Ф.Варела, К.Лоренца, Х.Матурани, Дж.Стюарта, А.Хешла.

З іменами В.Вайдліха, Р.Вітакера, Н.Лумана, К.Майнцера, К.Палмера пов'язують застосування загальних положень теорії самоорганізації щодо аналізу соціо-гуманітарного наукового напрямку.

Еволюційна теорія сприяє розвитку таких нових методів дослідження, як еколого-еволюційний, синергетичний, і, нарешті, відіграє важливу роль в процесі синтезу філософського знання. Еколого-еволюційний метод дослідження, різноманітні аспекти якого розробляються в працях Ф.М.Канака, М.М.Кисельова, В.С.Крисаченко, Н.В.Попова, Л.І.Сидоренко та інших науковців, базується на уявленні про системну єдність навколишнього світу та його розвитку.

Ідея взаємозумовленості еволюції та організації складних систем покладена в основу концепції глобального еволюціонізму: напрям світового еволюційного процесу, зумовлений дією універсальних законів розвитку, пов'язаний з ускладненням структур, зростанням їх розмаїття (Н.М.Моїсеєв, І.Пригожин, І.Стенгерс, Е.Янч).

Єдність людства та Всесвіту, взаємоузгодженність їх розвитку закладено в підвалини ноосферного підходу, який був започаткований В.І.Вернадським, Е.Леруа, П.Тейяро де Шарденом. Подальший розвиток ці ідеї дістали в роботах, присвячених ноогенезу В.П.Казначєєва, Е.О.Спіріна, А.Д.Урсула та інших.

Методологічними засадами і теоретичніми джерелами даного дослідження є методи філософсько-гносеологічного аналізу фізичних теорій (А.М. Кравченко, С.М.Кримський, В.С.Лук'янець, Л.В.Озадовська, М.В.Попович, А.И.Уйомов, В.И.Шинкарук). У роботі було зроблено акцент також на добре розроблені київською школою філософії теоретичні концепції розуміння в науці, її мові, у логіці наукового знання, границі наукової раціональності (А.Т.Ішмуратов, П.Ф.Йолон, С.П.Кримський, В.І.Кузнєцов, Б.О.Парахонський).

Таким чином, у сучасній філософії науки створені теоретичні передумови для постановки проблеми синергетичного аналізу еволюції білогічних систем.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Напрямок дисертаційного дослідження пов'язаний з державною науково-дослідною темою 0100U002975 "Філософський аналіз сутності самоорганізації складних систем", яка розробляється кафедрою філософії та соціології Сумського державного педагогічного університету імені А.С.Макаренка (надалі СДПУ ім. А.С.Макаренка).

Об'єктом дослідження виступає парадигма самоорганізації і саморозвитоку живої матерії.

Предметом дослідження є методологічні та евристичні функції синергетичного підходу в розумінні закономірностей еволюції біологічних систем, включаючи біогенез, еволюцію біологічних макросистем, ноогенез.

Мета і завдання дослідження. Основна мета дисертаційного дослідження полягалє у визначенні та обгрунтуванні можливостей застосування евристичного та методологічного потенціалу синергетики щодо пізнання специфіки механізмів еволюції біологічних систем.

Для досягнення цієї мети ставляться наступні завдання:

- розкрити сутність і принципи синергетичного аналізу;

- обгрунтувати особливості застосування синергетичного підходу до дослідження еволюції біологічних систем та визначити його гносеологічний потенціал;

- визначити можливості застосування синергетичного підходу для аналізу особливостей біологічних систем на рівні біогенезу;

- виявити специфіку процесів самоорганізації і саморозвитку в еволюції біологічних макросистем;

- дослідити можливості вивчення еволюції людини як об'єкта синергетичного аналізу. синергетичний аналіз еволюція біологічний

Теоретичну і методологічну основу дисертаційного дослідження складають класичні філософські праці з філософії науки, фундаментальні узагальнення в області біології, еволюційної теорії, синергетики, нерівноважної термодинамики. Автор спирається на новації постнекласичної науки, а саме, принципи методологічного плюралізму, холізму, підпорядкування і додатковості, що дозволяє подолати розрив між об'єктом і суб'єктом пізнання, природничими та соціогуманітарними науками. В дослідженні використані еволюційний, системнив між об'єктом і суб'єктом пізнання, природничими тив між об'єктомив між об'єктом і суб'єктом пізнання, природничими та соціогуив між об'єктом і суб'єктом пізнання, природничими та соціогуманітарними науками. В дослідженні використані еволюційний, системнив між об'єктом і суб'єктом пізнання, природничими та соціогуманітарними науками. В дослідженнив між об'єктом і суб'єктом пізнанив між об'єктом і суб'єктом пізнання, природничими та соціогуманітарними науками. В дослідженні використані еволюційний, системнергетики полягає в її відповідності принципам нестабільності, нерівноважності, додатковості, невизначеності, плюралістичності, мультиваріантності, холістичності, хаосомності;

- показано відмінність між синергетичними принципами і атрибутами самоорганізації; на основі теоретичного біологічного матеріалу конкретизовані синергетичні принципи (мінімуму дисипації енергії, порядку через флуктуації, відокремлення в часі, цілісності, "подвоєння" випадкових корисних відхилень, "каналізованості" протікання еволюції, нададитивного додавання, відносин субординації й тощо) та продемонстрована можливість їх застосування до аналізу еволюції біологічних систем; експліковані атрибути самоорганізації (відкритість, нелінійність, нерівноважність, кооперативність і когерентність, інформація);

- обгрунтована можливість адекватного застосування нових синергетичних засад і принципів для методологічного аналізу біогенезу, еволюційних процесів біосистем і ноогенезу, що дозволяє з'ясувати їх сутнісні риси; підкреслено, що саме виникнення "автопоеза" (autos, грец. - "сам") по-справжньому актуалізує визначення сутності живого; біологічні системи самонароджуються шляхом "анастрофи" (пряма протилежність катастрофи), тобто шляхом з'єднання розрізнених елементів в упорядковане єдине ціле, інтегруючи випадковість, флуктуацію і хаос; цей процес має нададитивний характер;

- розкрито специфіку синергетичного бачення процесів самоорганізації в еволюції живої матерії, яка полягає в її автопоетичному, біфуркаційному і нелінійному характері;

- проведено гносеологічний порівняльний аналіз біопоеза, автопоеза й алопоеза; в результаті якого доведено, що особливістю біопоеза є автокаталітичний характер в сукупності з добором на молекулярному рівні, автопоезу притаманні гомеостазис, самовідтворення, саморегулювання і самореферування, мутабельність, а особливостями алопоезу (allos, грец. - "інший" ) є організація, як додатковий елемент самоорганізації соціальна пам'ять, планетарна едність людства.

Науково-теоретичне і практичне значення дослідження полягає в тому, що результати дисертації становлять певну теоретичну та методологічну базу для подальшого вивчення фундаментальних теорій біології, еволюційної теорії. Ці результати створюють передумови для більш конкретного осмислення природи, сутності живого і специфіки їхнього дослідження. Теоретичні положення і висновки дисертації можуть бути використані дослідниками, що працюють в галузі сучасного природознавства, фахівцями в сфері біології та методології науки.

Практична значимість дослідження визначається тим, що результати можуть бути використані при читанні нормативних тем курсу філософії, спеціальних курсів з філософії науки, філософського аналізу сучасних концепцій природознавства, філософії біології (філософські проблеми сучасної біології), з філософських проблем екології та соціоекології, у просвітницькій роботі серед студентства та учнівської молоді з метою формування сучасного мислення і світогляду.

Апробація роботи. Основні результати дисертації висвітлені особисто автором в 16 наукових публікаціях, в тому числі у фахових виданнях; вони доповідались на засіданнях кафедри філософії та соціології СДПУ ім.А.С.Макаренка, обговорювались у Центрі українознавства Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Загальні положення та результати дисертації доповідались на науково-теоретичних конференціях 1996р. “Человек: дух, душа, тело” (Київ - Суми), “Лінгво-філософські аспекти гуманітарної освіти” (Суми, 1998р.), на засіданнях філософського клубу "Філософія і духовність: погляд із ХХ століття", на IV Міжнародної науково-теоретичній конференції “Людина: дух, душа, тіло” (Суми - Київ - Харків, 2000), на щорічних конференціях, присвячених "Дням науки” (Суми, СДПУ ім. А.С.Макаренка протягом 1995 - 2000рр).

Структура дисертації складається із вступу, двох розділів (п'яти підрозділів), висновків та списку використаних джерел. Повний обсяг дисертації складає 162 сторінки і містить 194 використані джерела.

Основний зміст роботи

У вступі обгрунтовується вибір теми і предмета дослідження, визначається актуальність теми і розкривається ступінь її розробленості, формулюється наукова новизна, теоретичне значення роботи, концептуальна і методологічна основа дослідження, а також окреслена апробація отриманих результатів.

У першому розділі "Методологічні основи синергетичного дослідження біологічних систем" розглядається генезис синергетичної методології через призму робіт як вітчизняних, так і закордонних авторів, а також аналізується концептуальний апарат нової парадигми по відношенню до наукового знання взагалі і конкретно у відношенні до питань біологічної науки.

У першому підрозділі першого розділу "Сутність і принципи синергетичного аналізу" проаналізовані передумови виникнення і становлення синергетики в різних наукових епохах: натурфілософської, класичної, посткласичної, некласичної і постнекласичної. Проведений аналіз показує, що сучасний етап в історії розвитку пізнання найповніше виявляє себе в концепції світу, що самоорганізується. Тут знайшли своє відображення ідея еволюції, як саморозвиток світу, історичність, системність, принцип глобального еволюціонізму, принцип порушення симетрії і його зв'язок зі стохастичністю (випадковістю). Також розглянуті механізми виникнення впорядкованих структур з хаосу, виділені такі атрибути самоорганізації як відкритість, нелінійність, нерівноважність, кооперативність і когерентність, підкреслена атрибутивна роль інформації в динамічних процесах самоорганізації.

Досліджено основний категоріальний апарат синергетики через аналіз понять атрактора, біфуркації, флуктуації, відкритих дисипативних систем, гомеостазису, поліативності, тригерності. За кожним поняттям стоять численні дослідження, у яких мали місце трансформації різних світоглядних конструкцій.

Розглянуто основні принципи синергетичної парадигми: принцип цілісності, дисипації енергії, принцип порядку через флуктуації, "подвоєння" випадкових корисних відхилень, "каналізованості" протікання еволюції, нададитивного додавання, відносин субординації й інші.

Підкреслено, що синергетика сприяє філософському та методологічному осмисленню, узагальненню багатьох наукових результатів, синтезу певної загальної мови, формуванню концептуальних уявлень для аналізу функціонування та розвитку складних структуроутворень будь-якої природи, у тому числі й біологічних систем.

В другому підрозділі першого розділу "Гносеологічне значення синергетичного підходу щодо дослідження еволюції біологічних систем" розглядаються базові моменти, що лягли в основу гносеологічного аналізу синергетичного підходу до дослідження еволюції біологічних систем. Стверджується, що ніколи ще не була такою необхідною всебічність досліджень співвідношень та зв'язків між всіма різноманітними ієрархічними рівнями біологічних систем та процесів для отримання повної та ясної онтологічної картини сутності біологічної матерії, між всіма співзалежними і взаємодіючими одночасно рівнями біосистем та процесів. На всіх рівнях чітко відображається важливість не тільки керування цілим чи його регулювання, а й самокерування та самоорганізації частин чи елементів. Уже зараз ці проблеми аналізує синергетика, стверджуючи, що будь-які системи, а в особливості біологічні та соціальні, не можуть бути постійно сталими, бо вони весь час змінюються, розвиваються, самоорганізуються та еволюціонують. Знаходячись за межею достатньої складності, у віддаленні від термодинамічної рівноваги, відкриті системи набувають тенденції до “творчої еволюції” - самоорганізації, зазнаючи цілого каскаду біфуркацій у своєму структуроутворенні.

Загальним планом “генетична” схема формування концепції самоорганізації, тієї, що сьогодні формується на наших очах, містить в собі три генеральні напрямки наукових дослідів: якісний, термодинамічний та системний аналізи, однак праці деяких науковців іноді важко віднести до якоїсь однієї схеми відповідно з цими трьома напрямками.

Перший вид аналізу пов'язаний з роботами А.А.Ляпунова та А.Пуанкаре, які заклали базу всього математичного апарату якісного аналізу. А вже використання цієї бази з її подальшою більш глибокою розробкою пов'язані з працями Е.Лоренца, Я.Стюарта, Р.Тома та інших вчених, які брали участь в розробці теорії катастроф як практичного застосування апарату якісного аналізу.

Великий внесок в дослідженні хвильових, автохвильових та стохастичних процесів, феномену резонансу в нелінійних середовищах і таке інше внесла плеяда видатних математиків та механіків: А.А.Андронов, В.І.Арнольд, Ю.Л.Климонтович, С.П.Курдюмов, Г.Т.Малінецький, школа Л.И.Мандельштама, А.А.Самарський та інші. Ними було поставлено та вирішено багаточисельні теоретичні та прикладні завдання в галузі процесів коливання, явищ резонансу, нелінійної та нестаціонарної динаміки, теорії сталості, теорії пружності і таке інше. Вони перші дослідили випадки так званого динамічного хаосу, феномену стохастичних явищ в хвильових процесах, отримали унікальні результати про поведінку складних динамічних систем, які можна застосовувати й при аналізі складних біологічних систем. Це було відображено в роботах Ж.Моно в 1970-і роки, при цьому перевага віддавалась невизначеності й випадковості. Він поставив у центр своїх досліджень тему організуючої невпорядкованості, коли біологічні системи, наділені проектом, реалізують порядок через випадковість і невпорядкованість. А.Атлан також визначає "шум", як сукупність всіх випадкових явищ, розглядає його як першопричину саморганізації на рівні біосистем.

Наступний тип аналізу проблем пов'язаний, насамперед, із поняттям ентропії, який було введено Р.Клаузиусом та застосовано Л.Больцманом в термодинамічній теорії наприкінці ХIХ століття. На використанні цього термодинамічного підходу будуються теорії ентропії, інформації та ергодична теорія. Дослідження в цих галузях пов'язані з іменами Л.Бриллюена, А.Н.Колмогорова, Н.Мартина, Дж. фон Неймана, Я.Г.Сіная, Н.А.Фридмана, К.Шеннона. Сюди ж слід віднести і праці А.А.Андронова, П.Гленсдорфа, Б.М.Гуревича, В.А.Каймановича, В.Ебелінга, М.Ейгена та інших.

Для аналізу складних систем особливу значимість мають роботи І.Пригожина та його Брюссельської школи, а також Г.Хакена, який очолює Штутгартську школу. За своєю суттю, вони вивчають явища самоорганізації у відкритих динамічних системах з двох протилежних сторін. Перший вчений зі своєю науковою школою вивчає процеси самоорганізації з боку хаосу, чи то дисипації енергії - ентропії. Другий, відповідно, вже зі своєю школою, - з боку інформації, впорядкованості - негентропії, але ж напрацьовані ними концепції дуже добре погоджуються та доповнюють одна одну. Вони дозволили зробити не тільки конкретно-практичні та деякі теоретичні висновки, а й висунути загальнотеоретичні та методологічні принципи, які поширюються на багаточисельні різнорідні явища у всьому Всесвіті, включаючи і біологічні. Так, Е.Морен також поділяє перспективність застосування термодинамічного підходу до аналізу біосистем, та їх еволюції.

Останній - системний аналіз, який використовує результати математичного аналізу, базується на ідеях моделювання системи у вигляді сукупності підсистем (елементів) та зв'язків між ними (комунікативних каналів) та з відповідною заміною аналогового часу дискретним. В цій галузі слід відмітити роботи А.А.Андронова, Л. фон Берталанфі, Н.Вінера, Дж. фон Неймана, Е.П.Попова, В.Н.Садовського, В.С.Тюхтина, А.І.Уйомова, Ю.А.Урманцева, Г.Хакена, К.Шеннона, У.Ешбі та інших.

Безсумнівною заслугою цього напряму є значні успіхи в моделюванні нелінійних динамічних систем. Крім цього, тут аналізуються поняття складності, структури, ієрархії структур, зв'язку елементів в системі та інших внутрішніх факторів. На базі цього аналізу визначаються критерії керування системами. Конкретним результатом цього напрямку є будування “гнучких” програмних продуктів, складних кібернетичних пристроїв, які імітують поведінку складних систем. Розробка в рамках даного напрямку теоретичної та практичної бази дозволяє сформувати комплексний (холістський) підхід до вивчення різноманітних явищ, вписувати ієрархії світобудови в органічні когнітивні схеми.

Показано плідний синтез їх ідей, що втілився в моделі, які добре працюють і призначені для гносеологічного аналізу еволюції біологічних систем.

В другому розділі роботи "Евристичні функції синергетичного підходу в осмисленні еволюції живого" досліджені процеси еволюційного розвитку живої матерії починаючи від біогенезу, еволюції біосистем і закінчуючи ноогенезом через призму синергетичної методології.

У першому підрозділі другого розділу "Синергетична парадигма біогенезу" виявлені специфічні закономірності самоорганізації на рівні живої матерії, здійснено їх детальний аналіз і узагальнення, що дозволяють збагатити наші знання про механізми переходу від неживого до живого рівня організації матерії, виявляють автокаталітичний характер біогенезу в сукупності з добором на молекулярному рівні, що визначають сутність біопоезу. Серед моделей, які пояснюють процеси виникнення переджиття, проаналізовано метод М.Ейгена і П.Шустера. Розглянуті концепції М.Кальвіна, А.П.Руденка. Зроблено висновок, що “єдність живого світу існує вже на рівні макромолекул, роль і функції яких пояснили вищеозначені методи. В усіх біологічних системах ми знаходимо ті самі двадцять амінокислот, і ті самі чотири нуклеотиди, з яких будуються нуклеїнові кислоти. Ці малі складові одиниці (амінокислоти та нуклеатиди) з'єднуються одна з одною в ланцюжки у строго визначеній послідовності, а тонкі властивості макромолекул тісно пов'язані зі структурними особливостями даних ланцюжків. В процесі еволюції ланцюжки можуть змінюватися, і це, в загальному випадку спричинює зміни в загальних властивостях відповідних молекул, які, в свою чергу, можуть призвести до видимих змін у морфології або фізіології цілого організму. Єдність біологічного світу виявляється у ідентичності механізмів синтезу та точного відтворення цих макромолекул у процесі зміни поколінь.

У другому підрозділі другого розділу "Самоорганізація та саморозвиток біологічних макросистем" розглянуті синергетичні принципи процесів розвитку, властивих біосиситемам: відкритість (як здатність біосистем до обміну речовиною, енергією, інформаціїю); нерівноважність біосистем, що виявляється через неминучість її змін; гомеостазис, як підтримка стабільності внутрішнього середовища; гомеорезис, як усталеність шляхів розвитку біосистеми (або популяції виду) та підтримання внутрішньої рівноваги на кожній стадії розвитку, самовідтворення, що характеризується постійною заміною відпрацьованих речовин тими, що знов синтезуються і забезпечує самозбереження системи. Сутність саморегулювання і самореферування виявляється через підтримання біосистемою умов, необхідних для її самозбереження. Мутабельність, тобто здатність генів до рекомбінації, результатом якої є утворення систем з новими мутантними ознаками, носить флуктуаційний характер, що обумовлює автопоетичний характер еволюції біосистем. Поряд з описом класичного адаптаціогенезу (за Ч.Дарвіном) виділені незворотні біфуркаційні механізми видоутворення. Потужну теоретичну базу щодо подальшого аналізу самоорганізації та саморозвитку біосистем було зроблено видатними вченими Е.Бауэром, Л. фон Берталанфі та К.Уодингтоном, чия теоретична спадщина досі має не аби-яке значення. Не менш значним внеском в дослідження цієї проблеми є роботи засновників терії автопоезису У.Матурани та Ф.Варели. Таким чином, спираючись на засади синергетичної методології, стало можливим розкрити принципи біоеволюції.

В третьому підрозділі другого розділу "Еволюція людини як об'єкт синергетичного аналізу" розглянуто феномен формування розуму як вищого ступеню еволюційного процесу, досліджується проникнення ідей синергетики в соціогуманітарні науки. Ці ідеї закладені відомим австрійським філософом Е.Янчем, який зазначав, що біологічна, соціобіологічна та соціокультурна еволюції нині подаються як пов'язані гомологічними принципами (тобто принципами, що мають спільне походження), а не тільки аналогічними. Таким чином, мікрокосм та макрокосм є аспектами єдиної об'єднуючої еволюції. Актуальною стає задача формування єдиної синергетичної моделі еволюції складних систем та методологічне обгрунтування засобів її застосування в дослідженнях екологічних, біологічних, соціальних систем, а також в дослідженні психіки людини та форм розвитку людської історії та культури.

Підтверджено думку В.І.Аршинова та Я.І.Свірського, що філософія синергетики в широкому її розумінні це навіть не філософія сучасної постнекласичної науки, але, філософія сучасної культури взагалі.

Доведено роль організації як додаткового компонента самоорганізації, яка виявляє себе в єдності авто- і алопоетичних процесів в еволюції людини, суспільства, формуванні ноогенезу і становленні ноосфери, коли людство візьме на себе відповідальність за подальший розвиток біосфери, часткою якої воно і є. Виділено роль соціальної історичної пам'яті як особливості, властивої соціальним процесам розвитку. Показано необхідність усвідомлення людством коадаптивної і коеволюційної парадигми для подальшої успішної еволюції системи "суспільство-природа".

У висновках підведено підсумки проведеного дослідження, викладено його результати, розроблено узагальнюючі висновки і намічені шляхи подальшого вивчення процесів і об'єктів живої природи у світлі синергетичної парадигми.

В результаті проведеного дослідження автор прийшов до наступних висновків, що вирізняються своєю новизною:

- нові синергетичні методологічні засади кваліфікуються як розмаїття постнекласичного філософського знання, якому притаманні наступні риси: нестабільність, нерівноважність, додатковість, невизначеність, плюралістичність, мультиваріантність, холістичність, хаосомність, їх урахування дозволить значно поширити пізнавальні засоби сучасної наукової картини світу на тлі старих підходів, які демонструють певну обмеженість та невідповідність;

- особливе значення для визначення шляхів самоорганізації, у тому числі і біологічних систем, мають синергетичні принципи (цілісності, дисипації енергії, принцип порядку через флуктуації, "подвоєння" випадкових корисних відхилень, "каналізованості" протікання еволюції, нададитивного додавання, відносин субординації й інші) і атрибути самоорганізації (відкритість, нелінійність, нерівноважність, кооперативність і когерентність, інформація). Виокремлення синергетичних принципів та атрибутів самоорганізації сприяє подальшому розвитку теорії самоорганізації та її застосування до вивчення еволюції біологічних систем;

- обгрунтовано нові синергетичні засади і принципи в розумінні їх адекватного застосування в методологічному аналізі біогенезу, еволюційних процесів біосистем і ноогенезу, підкреслено; підкреслено, що саме виникнення "автопоеза" (autos, грец. - "сам") по-справжньому актуалізує визначення сутності живого; біологічні системи самонароджуються шляхом "анастрофи" (пряма протилежність катастрофи), тобто шляхом з'єднання розрізнених елементів в упорядковане єдине ціле, інтегруючи випадковість, флуктуацію і хаос; цей процес має нададитивний характер;

- на основі запропонованої концепції розкрита специфіка синергетичного бачення процесів самоорганізації в еволюції живої матерії, яка полягає в її автопоетичному, біфуркаційному і нелінійному характері;

- в результаті дослідження сутності та множини еволюційних зрушень, а також гносеологічного порівняльного аналізу біопоезу, автопоезу й алопоезу доведено, що особливістю біопоеза є автокаталітичний характер в сукупності з добором на молекулярном рівні, автопоезу притаманні гомеостазис, самовідтворення, саморегулювання і самореферування, мутабельність, а особливостями алопоезу (allos, грец. - "інший" ) є організація, як додатковий елемент самоорганізації, соціальна пам'ять, планетарна єдність людства.

Таким чином, синергетика сприяє кращому розумінню сутності процесів та феноменів різноманітної природи щодо їх минулого, теперішнього та перспектив майбутнього розвитку. Вона допомагає ліпше орієнтуватись у сучасному складному та несталому світі, прогнозувати шляхи розвитку складних біологічних систем, визначати оптимальні шляхи виходу зі складних катастрофічних, біфуркаційних станів у їх еволюції. Ретельний аналіз з позицій синергетичного підходу фундаментальних відкриттів в сучасній біологічній науці сприятиме поглибленню конкретизації та розумінню важливих положень наукових теорій про розвиток живої матерії, сутність життя, розуму та перспектив людської цівілізації.

Список опублікованих робіт

1. Генезис понятия “коэволюция” и его синергетическое осмысление // Проблема коеволюції. Філософські науки. Збірник наукових праць. - Суми: Редакційно-видавничий відділ СДПУ ім.А.С.Макаренка, 2000. - С. 89-96.

2. Кооператівность і когерентність як атрибути самоорганізації // Науковий вісник Чернівецького університету: Збірник наук. праць. Вип.69. Філософія. - Чернівці: Рута, 2000. - С. 40-42.

3. Синергетика: концепцї та напрямки розвитку // Мультиверсум. Філософський альманах. Вип. 16. - С. 13-21.

4. Сущность категорий диалектики в анализе эволюции биологических систем // Проблема діалектики в сучасній філософії. - Суми: Сумський державний педагогічний інститут ім А.С.Макаренка, 1995. - С. 38- 48.

5. Синтез теоретизации биологии и синергетического анализа эволюции биосистем // Методологічні проблеми соціального пізнання у світі сучасної науки. - Суми.: Сумський державний педагогічний інститут ім.А.С.Макаренка, 1995. - С. 64-72.

6. Бытие природы и становление синергетического подхода в ее познании // Філософські проблемі буття і сучасність. - Суми: ВВП “Мрія-1” ЛТД, 1996. - С. 17-24.

7. Гуманистика - метод в решении проблем “социализации биологических систем” // Проблеми соціальної філософії. - Суми.: ВВП “Мрія-1” ЛТД, 1997. - С. 113-122.

8. Проблема антропосоциогенеза и современные представления об эволюции человека // Філософські науки. Збірник наукових праць. - Суми: Редакційно-видавничий відділ СДПІ, 1998. - С. 30-37.

9. Кооперативность и когерентность - атрибуты самоорганизации, их сущность и значение в формировании и развитии биологических систем // Філософський аналіз основ синергетики. Філософські науки. Збірник наукових праць. - Суми: Редакційно-видавничий відділ СДПІ, 1999. - С. 54-65.

10. Природа духовности человека и проблема одушевленности биологических систем // Сб. материалов докладов и выступлений на научно-теоретической конференции (13-14 ноября 1996 года) “Человек: дух, душа, тело”. - Киев-Сумы: Сумский государственный университет, 1996. - С. 18-19.

11. Синергетика - новая методологическая концепция познания эволюции биологических систем // Дні науки 6-7 лютого 1997року: Матеріали наук. доп. та виступів викладачів / СДПІ ім.А.С.Макаренка. - Суми: СДПІ, 1997. - С. 20.

12. Синергетика як новітня підстава розвитку філософії освіти // Лінгво-філософські аспекти гуманітарної освіти: Матеріали наукової конференції. - Суми: Редакційно-видавничий відділ СДПІ, 1998. - С. 49-53.

13. Єдність та різноманітність процесів самоорганізації в еволюції біосфери // Дні науки 5 лютого 1998 року: Матеріали наук. доп. та виступів викладачів / СДПІ ім.А.С.Макаренка. - Суми: СДПІ, 1998. - С. 15.

14. Сутність кооперативності та когерентності в еволюційному процесі живої матерії // Дні науки 3 лютого 1999 року: Матеріали наук. доп. та виступів викладачів / СДПІ ім.А.С.Макаренка. - Суми: СДПІ, 1999. - С. 13.

15. Філософське значення синергетичного підходу до вивчення еволюції біологічних систем // Дні науки 4 лютого 2000року: Матеріали наук. доп. та виступів викладачів / СДПУ ім.А.С.Макаренка. - Суми: СДПУ, 2000. - С. 16.

16. Эволюция человека как объект синергетического анализа // Сб. матеріалів доповідей та виступів на IV Міжнародної науково-теоретичній конференції “Людина: дух, душа, тіло”. - Суми-Київ-Харків: Собор, 2000. - С. 59-60.

Анотації

Єременко І.В. Синергетичний аналіз біологічних систем. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата філософських наук за спеціальністю 09.00.09 - філософія науки. Інститут філософії імені Г.С.Сковороди Національної академії наук України. Київ, 2001.

В дисертації методологічні синергетичні засади проаналізовані і кваліфіковані як різновид постнеклассичного філософського мислення. На основі синергетичного аналізу досліджуються феномени самоорганізації біологічних систем на рівні біогенезу, еволюції біологічних макросистем, ноогенезу. Викладено сутність самоорганізації на рівні біологічних систем. Розкрито евристичні функції синергетичного підходу в розумінні закономірностей еволюції біосистем, специфіка синергетичного аналізу процесів самоорганізації в еволюції живої матерії. Проведено гносеологічний аналіз біогенезу, автопоезу, алопоезу.

Ключові слова: синергетика, самоорганізація, нелінійність, необоротність, кооперативність, дисипативна система, біфуркація, флуктуація.

Еременко И.В. Синергетический анализ биологических систем. Диссертация на соискание ученой степени кандидата философских наук по специальности 09.00.09 - философия науки. Институт философии имени Г.С.Сковороды Национальной академии наук Украины. Киев, 2001.

В диссертации методологические синергетические основания проанализированы и квалифицированы как разновидность постнеклассического философского мышления. Установлено,что специфика постнеклассических черт синергетики лежит в ее соответствии принципам нестабильности, неравновесности, дополнительности, неопределенности, плюралистичности, мультивариантности, холистичности, хаосомности, которые позволяют локализовать синергетический анализ эволюции биосистем в контекст философии нестабильности, новой философии научного миропонимания, отражающей последние парадигмальные сдвиги в постнеклассической науке. Выделены синергетические принципы и атрибуты самоорганизации, что способствует дальнейшему развитию синергетики и её использованию в исследованиях эволюции биологических систем.

На основании синергетического анализа исследуются феномены самоорганизации на уровне биогенеза, эволюции биологических макросистем, ноогенеза. Разработка новой методологии исследования эволюции биологических систем обусловлена тем, что традиционные подходы к данной проблеме оказались сегодня недостаточно эффективными. Использование мировоззренческого и методологического потенциала теории самоорганизации позволило определить плодотворность и перспективность синергетического анализа эволюции биосистем.

Изложена сущность самоорганизации на уровне биологических систем. Подчеркнуто, что именно возникновение автопоэза (autos, греч. - "сам") по-настоящему актуализирует выделение сущности живого, а биологические системы самозарождаются путем "анастрофы" (прямая противоположность катастрофы), то есть путем соединения разрозненных элементов в упорядоченное единое целое, интегрируя случайность, флуктуацию и хаос, этот процесс носит сверхаддитивный характер.

Раскрыты эвристические функции синергетического подхода в понимании закономерностей эволюции биосистем, специфика синергетического анализа процессов самоорганизации в эволюции живой материи. На основании предложеной концепции раскрыта специфика синергетического видения процессов самоорганизации в эволюции живой материи, которая основана на её автопоэтическом, бифуркационном и нелинейном характере.

Проведенный гносеологический анализ биогенеза, автопоэза, аллопоэза показал, что особенностью биогенеза является автокаталитический характер в совокупности с отбором на молекулярном уровне, автопоєзу свойственны гомеостазис, самовозобновление, саморегулирование и самореферирование, мутабельность, а особенностями аллопоэза (allos, греч. - "другой" ) есть организация, социальная память, планетарное единство человечества, что позволяет позволяет проследить поступательное усложнение и преемственность при переходе от химической и предбиологической эволюции к эволюции биологических макросистем, вплоть до обоснования возможности ее перехода в высшую фазу - ноогенез. В работе показано, что детальный и глубокий анализ эволюционных процессов биосистем с позиций синергетического подхода будет способствовать пониманию важнейших положений научных теорий о развитии живой материи, сущности жизни, разума и перспектив человечества, позволит перейти и сохранить глобальную социоприродную систему в ноосферном аттракторе, который обеспечит создание необходимых условий существования современной цивилизации.

Ключевые слова: синергетика, самоорганизация, нелинейность, необратимость, кооперативность, диссипативная система, бифуркация, флуктуация.

Yeremenko I.V. The Synergetic Analysis of the Evolutions of Biological Systems. The thesis on the search for the degree of Candidate of Science (Philosophy). The speciality 09.00.09 - Philosophy of Science - Institute of Philosophy named after H.Skovoroda, National Academy of Science of Ukraine. Kyiv, 2001.

In thesis methodological basis of synergetic is analysed and skilled as a variety of post-non-classical philosophical thinking.

Оn the ground of synergetics analysis is researched of the phenomen of self-organization at the levels of biogenesis, evolution of biological macrosystems and noogenesis. The essence on self-organization at the level of biological systems is stated their. The heuristic functions of synergetic approach in understandading of regularities of the evolution of biological system, specific features of synergetic analisys of biogenesis, autopoesis allopoesis are made.

Key words: synergetics, self-organization, non-linearness, irreversibility, cooperation, dissipative system, bifurcation, fluctuation.

Размещено на Allbest.ru